APPAREILS USITÉS EN FRANCE

Régulateur Serrin. — L'appareil Serrin est le premier qui ait fonctionné avec une parfaite régularité; c'est pourquoi, bien qu'il soit un peu délaissé depuis quelques années, nous lui donnerons la place d'honneur dans la revue que nous allons passer des lampes à arc voltaïque.

Pour faire naître la lumière électrique entre les deux charbons d'un régulateur, il faut d'abord amener les pointes en contact, afin que le courant s'établisse; il faut les écarter ensuite à une petite distance l'un de l'autre pour que l'arc se développe ; il faut enfin que ces pointes se rapprochent constamment, à mesure qu'elles s'usent, de telle sorte que le foyer lumineux reste toujours de même intensité.

Le régulateur de M. Serrin satisfait à ces trois conditions. 11 laisse les charbons en contact quand le courant ne circule pas; il les écarte à distance voulue quand le courant est établi; il les rapproche ensuite incessamment sans les laisser arriver au contact. Si, par une cause accidentelle, les charbons se brisent ou s'éloignent trop, ils sont automatiquement ramenés, après un contact d'un instant, à la distance qui doit les séparer pour que l'arc voltaïque se développe dans tout son éclat.

L'appareil est représenté (Fig. i 52) . Il se compose d'un électroaimant A, d'une tige B servant de moteur, d'une tige G supportant le charbon négatif, d'une armature D, d'un buttoir E, d'une attache F, d'une vis à excentrique G, d'un support de charbon positif H, d'une entretoise fixe I, d'une entretoise à rallonge J, d'un levier de tension KL, d'un double parallélogramme MNPQ,

Fig. 152. — Régulateur Serrin.

d'un mouvement d'horlogerie 0, d'une vis de réglage inférieur R, d'une vis de réglage supérieurs, d'une vis de jonction T, d'une borne d'ivoire V servant à arrêter le mouvement de la lampe, d'une enveloppe en cuivre et d'une série de détails accessoires.

Les charbons sont fixés au moyen de vis de pression dans deux porte-charbons H et C.

Le charbon positif est maintenu au dessus du charbon négatif au moyen d'une tige cylindrique massive munie à la partie supérieure de deux traverses horizontales I et J reliées au portecharbon. La traverse ou entretoise supérieure J permet, au moyen d'un bouton fileté S, d'imprimer au porte-charbon un déplacement dans un plan parallèle au plan du dessin. La traverse inférieure I, au moyen d'un excentrique commandé par le bouton G, déplace le charbon dans un plan vertical perpendiculaire au plan de la figure. La

combinaison de ces deux mouvements, rectangulaires enlre eux, donne le moyen d'amener rigoureusement en présence les deux pointes des charbons. C'est entre elles que jaillit Tare voltaïque constamment maintenu à la hauteur d'une petite gorge circulaire ménagée sur la tige massive du porte-charbon positif B.

Quant au charbon négatif, placé au-dessous de l'autre, il est introduit dans un tube creux, d'où l'on peut le retirer pour le débarrasser des fragments de charbon qui s'y rompraient accidentellement. Une vis de pression maintient le charbon dans sa gaine.

Voyons maintenant comment va se produire le rapprochement des pointes et ensuite le maintien de l'écart convenable.

1° Rapprochement. — La tige massive du porte-charbon positif tend à descendre verticalement sous l'action de la pesanteur. Elle est, sur sa partie inférieure, taillée en crémaillère, et, pendant la descente, engrène avec une roue dentée 0 qui communique le mouvement au système d'engrenages figuré. Sur l'arbre 0 de la première roue dentée, est calée une poulie de diamètre moitié moindre que la roue. Cette poulie suit le mouvement et Te transmet, au moyen d'une chaîne à la Yaucanson, à une petite poulie de renvoi ; la chaîne vient se fixer à une pièce en saillie F rattachée au tube du porte-charbon négatif. Par suite de la dimension et de la disposition de la première poulie, le porte-charbon négatif se déplace de bas en haut d'une quantité sensiblement moitié de celle dont descend le porfe-charbon positif. On compense donc ainsi la différence de l'usure qui, pour le charbon négatif, est à peu près moitié de celle du charbon positif.

La descente du charbon positif est régularisée au moyen du système d'engrenages qui se termine par un pignon, commandant à la fois un régulateur à ailettes et un petit volant étoile dont nous verrons plus tard le rôle important.

Lorsqu'on veut renouveler les charbons, on soulève de bas en haut la tige massive du porte-charbon positif ; cette opération entraîne la descente du tube du porte-charbon négatif sous l'influence de son propre poids, et elle ne détermine aucun mouvement des engrenages, parce qu'un encliquetage placé sur l'arbre de la seconde roue maintient le système au repos.

2** Établissement et maintiai de Vécart, — Ce résultat est obtenu au moyen du double parallélogramme articulé MNP Q, de l'armature de fer doux D et de l'électro-aimant A.

Dans le parallélogramme, le côté vertical MP, voisin du porte-charbon positif, est fixe; deux côtés MN, PQ peuvent s'écarter de la direction horizonUle; le troisième côté NQ est vertical, et les extrémités inférieures de ces côtés verticaux mobiles sont reliées par une armature en fer doux D.

L'influence delà pesanteur sur le parallélogramme articulé est contrebalancée au moyen de deux ressorts en spirale. L'un s'attache, d'une part, au côté horizontal inférieur et, d'autre part, à une saillie d'une pièce fixe; l'autre, relié en bas au côté vertical mobile du parallélogramme, est fixé, d'autre part, à l'extrémité d'un levier coudé L K, qu'une vis extérieure R permet de lever plus ou moins.

L'armature de fer doux D, placée en regard de l'électroaimant A, sera attirée par ce dernier lors de la fermeture du circuit, et l'intensité de cette attraction variera avec l'intensité du courant.

Le fil positif delà machine, serré dans une borne, est mis en communication avec la masse de l'appareil, et le courant électrique, passant du charbon supérieur (positif) au charbon inférieur (négatif) par l'arc voltaïque, va du porte-charbon inférieur, en traversant le conducteur isolé S, à l'électro-aimant, et sort de l'appareil par une borne isolée, à laquelle est fixé le fil négatif. * On voit sur le dessin que le tube du porte-charbon négatif est relié au côté vertical mobile du parallélogramme. Celui-ci est soumis à deux efforts qui se contrebalancent: son poids qui tend à le faire osciller autour de l'arête fixe, et les ressorts qui tendent à le relever. L'action de l'électro-aimant consiste à triompher, à un moment donné, de la puissance des ressorts, et, en attirant l'armature de fer doux, à faire descendre le parallélogramme. Lorsque le courant de l'électro-aimant s'affaiblit, les ressorts l'emportent à leur tour et relèvent le parallélogramme. Il est facile de se rendre compte que, dans le premier cas, le charbon négatif descend et qu'il remonte dans le second. En effet, le côté vertical mobile du parallélogramme porte une

équerreË, dout la pointe peut, en s*abaissant, pénétrer entre les bras du moulinet, et enrayer le mouvement des engrenages et, par suite, de la crémaillère. L'abaissement du parallélogramme engage Téquerre, tandis que le relèvement la dégage ; et, par suite, la crémaillère est arrêtée dans le premier cas, tandis qu'elle est libre de descendre dans le second en provoquant l'ascension du charbon négatif.

Le bouton R agit, par le levier L K, sur un ressort qui sert à régler l'appareil de la manière suivante. Lorsque la lumière jaillit entre les deux pointes de charbon, il existe un écart (un seul suivant l'intensité du courant) pour lequel le pouvoir éclairant est maximum. A cet écart correspond une position du parallélogramme oscillant, reliée aux actions des ressorts et de Télectro-aimant. En faisant varier, au moyen du levier, la tension du ressort et la distance de l'armature à l'électro-aimant, on peut arriver promptement à fixer la position convenable du parallélogramme et à maintenir la distance des pointes dans les conditions les plus favorables.

Il nous reste maintenant à voir comment on opère dans la pratique.

Nous supposons que les charbons aient été placés sans que le courant passe encore dans l'appareil. Le mouvement de descente de la tige massive détermine le mouvement ascensionnel du charbon négatif jusqu'à ce qu'il y ait contact. A partir de ce moment les deux tiges descendent ensemble ; mais, comme la tige du porte-charbon négatif est reliée au côté vertical mobile du parallélogramme, elle fait abaisser ce parallélogramme; l'équerre embraye le petit moulinet, et tout le mécanisme est immobilisé.

Dès que le courant est envoyé dans l'appareil, l' électro-aimant, devenu actif, attire l'armature, entraine le parallélogramme oscillant et, par suite, le charbon inférieur dont la pointe s'écarte à une petite distance de celle du charbon supérieur: l'arc voltaïque apparaît et relie les deux pointes. A mesure que le courant devient moins intense, par suite de l'usure et de l'écartement des pointes, l'électro-aimant devient moins puissant, l'action des ressorts l'emporte, l'armature s'éloigne de l'électro-aimant, le

parallélogramme oscillant remonte. Par suite de ce mouvement incessant du parallélogramme, qui tantôt descend entraîné par Tarmature, tantôt remonte sous l'action des ressorts, le moulinet se trouve alternativement engagé et dégagé ; la crémaillère, par suite, passe par des alternatives de descente et d'arrêt, et le mécanisme de rapprochement fonctionne en maintenant constamment les charbons à l'écartement voulu.

Le moteur du régulateur Serrin est assez puissant pour lui assurer une marche certaine, en détruisant les petites résistances anormales qui se présentent, sans que, malgré cette puissance, il puisse écraser les pointes des charbons Tune contre l'autre ou leur permettre de glisser parallèlement. Dès que la tige inférieure descend un peu, elle embraye immédiatement le moulinet et soustrait ainsi les charbons en contact à l'action du poids de la tige supérieure. 11 suffît de tendre convenablement le ressort équilibrant le porte-charbon inférieur pour donner au mouvement toute la douceur qu'on désire obtenir.

L'appareil de M. Serrin a quelques imperfections, et, bien qu'elles soient légères, il est utile de les signaler.

Tous les mouvements produits par l'électro-aimant sur son armature sont directement transmis au porte-charbon inférieur, lequel oscille sans cesse lorsque les charbons contiennent des impuretés. Ces oscillations augmentent ou diminuent alternativement la longueur de l'arc voltaïque et, par suite, sa résistance. Le courant change alors d'intensité à chaque instant et réagit sur la machine motrice et sur l'électro-aimant, lesquels multiplient les oscillations premières et donnent souvent à la lumière une instabilité très désagréable.

Ajoutons que l'appareil ne peut pas fonctionner horizontalement ni prendre une trop forte inclinaison; que ses organes sont un peu délicats pour l'usage des ateliers de construction ; et nous aurons énuméré tous ses petits inconvénients.

Malgré cela, avec des charbons chimiquement purs et une source d'électricité bien constante, on peut rendre presque nulles les amplitudes de l'armature de l'électro-aimant et obtenir une lumière suffisamment fixe.

Régulateur Lontin. — Le régulateur de M. Lontin est un appareil à parallélogramme oscillant, système Serrin, qui fonctionne au moyen d'une simple dérivation du courant, laquelle dérivation ne passe pas par l'arc voltaïque (Fig. 152 bis).

Il semble, de prime abord, que ce changement a peu d'importance; mais, en l'analysant attentivement, on se rend bientôt compte de son avantage considérable.

La palette B n'est attirée près de l'électroaimant A que lorsque le courant qui passe par l'arc devient faible, car alors celui de la dérivation augmente d'intensité. La lampe est toujours embrayée et elle ne se désembraye que quand l'arc atteint une trop grande longueur, tandis que, dans l'appareil Serrin ordinaire, la lampe est toujours désembrayée et elle ne s'embraye que lorsque le courant, qui passe par l'arc, est assez intense pour attirer la palette à lui. La sensibilité est beaucoup plus grande dans le premier cas que dans le second, et le régulateur qui était monophote devient, par ce seul changement, polyphote.

L'emploi d'une dérivation du courant principal, pour régler la longueur de l'arc, est déjà ancien ; il est dû à M. Lacassagne dont nous décrivons plus loin l'appareil.

Régulateur Foucault-Duboscq. — Le régulateur imaginé par Léon Foucault et perfectionné par M. Duboscq a été principalement employé pour les projections lumineuses dans les théâtres; nous le représentons (Fig. 153).

Fig. 152 bis. — Mouvement du régulateur Lontin.

■Mil. iJill

Fig. 153. — Régulateur Foucault et Duboscq.

Dans cet appareil, l'organe principal esl placé à la partie inférieure du socle. Cet organe se compose d'une bobine sur laquelle est enroulé un long fil de cuivre que le courant total traverse et dont rame s'aimante plus ou moins suivant l'intensité du courant. Un ressorte boudin, placé parallèlement à la bobine, équilibre sa puissance magnétique lorsque l'arc a sa longueur normale.

Au-dessus de l'électro-aimant, se trouve un compartiment cubique renfermant un mouvement d'horlogerie actionnant, lorsqu'il se meut, les tiges des deux porte-charbons, lesquelles sont taillées en crémaillères et engrènent avec des roues de diamètres différents, comme dans la lampe précédente.

Une tige oscillante réunit Tarmature à ce mécanisme d'horlogerie et vient embrayer les ailettes d'un moulinet , lequel arrête le mouve-

ment de toutes les pièces lorsque l'arc voltaïque n'est ni trop grand ni trop petit, c'est-à-dire lorsque le courant passe régulièrementdans l'appareil. Dès que Tare a pris une trop grande longueur par suite de l'usure des crayons, sa résistance augmente, l'armature est attirée contre l'électro-aimant, et la tige du désembrayage oscille et laisse fonctionner le moulinet.

Dans l'appareil primitif, il fallait écarter à la main les charbons pour régler leur position et leur distance ; Foucault a ajouté un deuxième mécanisme d'horlogerie qui sert de moteur pour éloigner les charbons l'un de l'autre lorsque cela est nécessaire.

Ce mécanisme auxiliaire agit, comme le premier, sur les roues qui engrènent avec les tiges dentées des porte-charbons ; seulement son mouvement est inverse.

Il y a donc dans ce régulateur deux moteurs distincts : l'un éloignant les crayons lorsqu'ils sont trop rapprochés, l'autre les rapprochant quand ils sont trop éloignés.

La difficulté, qui était de réaliser l'indépendance de ces deux moteurs et de les faire agir inversemont sur les mêmes roues dentées, a été résolue de la manière la plus heureuse par l'emploi d'une roue à satellites. La tige qui réunit l'électro-aimant aux deux mécanismes oscille à droite ou à gauche et désembraye chacun des moulinets en temps utile ; lorsqu'elle est verticale, les deux moulinets sont calés et aucun mouvement ne se produit.

Les ressorts doivent, bien entendu, être remontés avant chaque opération.

On peut, avec la lampe Foucault-Duboscq, exhausser ou abaisser le foyer pendant la marche, en faisant tourner à la main une des roues dentées du barillet principal. Cette opération est quelquefois nécessaire lorsqu'on fait des projections lumineuses; dans l'éclairage industriel, elle est sans utilité pratique.

En somme cet appareil est très bien combiné et possède l'avantage de pouvoir fonctionner dans toutes les positions ; mais il est assez délicat, a besoin d'être réglé pour chaque application spéciale, et est un peu susceptible de dérangements. Son usage est peu répandu, en dehors des laboratoires et des théâtres.

Anciens régulateurs Gramme. — En 1861, M. Gramme a fait breveter un régulateur à arc (Fig. 154) caractérisé par la simplicité et la rusticité de ses organes, ainsi que par la combinaison de deux leviers articulés, agissant tantôt séparément, tantôt simultanément. Dans cet appareil, comme dans le régulateur Serrin, c*est le supportdu charbon supérieur qui sert de moteur. Il porte, à cet effet, une petite poulie, laquelle repose sur une corde dont les deux extrémités sont enroulées sur un tambour servant à régler la hauteur du point lumineux.

Cette corde supporte également une poulie fixée au charbon inférieur de manière à élever ce charbon quand l'autre descend.

Les deux poulies ont des diamètres tels que le point lumineux reste fixe pendant toute la durée des charbons. Une vis A, placée à l'extérieur du régulateur, permet de modifier la hauteur du foyer quand on projette la lumière à l'aide d'une lentille ou d'un miroir.

Le détail du mécanisme est représenté schématiquement par la figure 154 bis.

Ce mécanisme se compose d'un électro-aimant N placé dans le circuit principal avec une armature C oscillant en 0 et arti-

Fig. 154. — Régulateur Gramme (breyet de 1861).

culée en E avec un levier D portant le sabot S. Un autre levier K

oscille en F et peut être plus ou moins écarté de la verticale à l'aide de la vis M et de l'écrou V. Ce levier K est muni d'un ressort R butté sur la pièce rigide T et réglé par un écrou. Une grande roue B est calée sur le petit tambour, sur lequel s'enroule la corde de suspension des deux porte-charbons. Quand la tige supportant le crayon supérieur est libre, elle descend et entraîne dans son mouvement le tambour et, par suite, la roue B et le porte-charbon inférieur, ce qui amène rapidement les deux crayons au contact.

Si, à ce moment, on met le régulateur dans le circuit électrique, l'électro-aimant attiFC son armature, les leviers Cet D oscillent autour des points 0 et F, très rapprochés l'un de l'autre; le sabot S presse sur la roueB et lui fait décrire un petit arc qui sépare les pointes et produit la lumière.

Quand l'écart des pointes devient trop grand, le courant s'affaiblit, l'armature sollicitée par le ressort R s'éloigne, et la roue B tourne en sens inverse et rapproche les crayons; mais bientôt ce rapprochement est insuffisant et le ressort R continue à éloigner le levier C de l'électro-aimant N, jusqu'au moment oii la tète de la vis H vient butter sur le levier D et diminue l'amplitude de l'angle a formé par les deux leviers C et D. Le sabot S se soulève alors, et la roueB devenant libre tourne sous l'impulsion du poids du porte-charbon supérieur. C'est là une excellente combinaison, donnant à l'appareil une marche très sûre et très régulière.

Le joint élastique (|ui produit ou détruit la solidarité des tiges G et D a été, comme nous le verrons plus loin, misa profit dans une lampe due à MM. Thomson et Rice, laquelle lampe

Fig. 154 bis, — Mécanisme du régulateur Gramme (brevet de 1861).

q) Ce G ioTÇ

Fig. 155. — Coupe du régulateur Gramme.

est très répandue dans les installations d'éclairages publics aux États- Unis.

La figure 155 est une coupe irrégulière du régulateur polyphote de M. Gramme. Dans cette coupe les principaux organes de recul et de rapprochement des crayons ont été représentés sur un même plan, de manière à rendre compréhensible la description qui va suivre.

La figure 156 représente en perspective le même appareil, avec les proportions réelles de ses organes constitutifs.

Dans ce régulateur, le mouvement de recul est obtenu au moyen d'un électro-aimant A A, qui est fixé sur le bâti et reçoit tout le courant électrique quand le circuit est fermé sur la lampe. Cet électro-aimant a pour armature un cadre E G E C, comprenant une traverse supérieure C, deux tiges verticales EE et une traverse inférieure G servant de porte-charbon négatif. Deux ressorts antagonistes RR attachés en X et Y tendent à maintenir la traverse C et, par-suite, Tensemble du cadre dans leur position la plus éloignée possible des pôles de Télectro-aimant A A.

Le courant arrive par la borne marquée du signe -f- et sort par la borne marquée du signe — , après avoir traversé l'électro-aimant AA.

Lorsque le circuit est ouvert, les deux pointes des crayons sont en contact;

la tige principale D est calée , comme nous l'expliquerons plus loin, et les crayons sont pressés l'un contre l'autre par l'effet des ressorts antagonistes RR, dont on peut régler la tension à volonté. La fermeture du circuit donne à l'électro-aimant A A une puissance d'attraction supérieure à l'influence des ressorts ; la traverse C est attirée ; le cadre E G E C s'abaisse ; Fécart des charbons se produit, et la lumière jaillit entre leurs pointes.

Pour rapprocher les crayons au fur et à mesure de leur usure, M. Gramme se sert d'un second électro-aimant B (dont on ne voit qu'une des branches), qui est euroulé avec un fil très fin et très long destiné à ne recevoir qu'une faible dérivation du courant total. L'armature I de cet électro-aimant est fixée à l'une des extrémités d'un levier L, lequel oscille en V et qui est muni à l'autre extrémité d'une petite lame S servant à embrayer le volant à ailettes d'un mouvement d'horlogerie. La tige D a une de ses faces taillée en crémaillère, et elle engrène avec la roue principale du mouvement d'horlogerie; de sorte que la lame S, en empêchant le volant de tourner, empêche la tige D de descendre et tous les rouages du mouvement de défiler.

Un ressort antagoniste U maintient le levier L dans une position horizontale.

Quand l'arc dépasse une longueur déterminée, l'intensité du courant principal diminue et celle ducourant dérivé augmente ; l'armature I se trouve attirée par l'électroaimant B, et la lame S, en se levant, permet au volant de tourner et à la crémaillère de

Fi^. 150. — Vue du régulateur Gramme.

descendre, ce qui a pour effet de diminuer ïa longueur de l'arc.

Jusque-là, rien d'essentiellement nouveau; les organes sont bien groupés, bien calculés pour fonctionner en parfaite harmonie ; le poids de la tige principale est suffisant pour vaincre toutes les résistances anormales auxquelles un usage prolongé dans une usine donne fatalement naissance ; le réglage du recul et du rapprochement s'effectue très facilement de l'extérieur; mais le point délicat, commun à tous les régulateurs ayant des ressorts antagonistes, n'a pas encore été touché, et il ne peut d'ailleurs être compris qu'après une courte explication préalable.

Dans tous les régulateurs ordinaires à moteur puissant, le mouvement de rapprochement des charbons est obtenu à l'aide d'un électro-aimant et d'un ressort antagoniste. Quand l'influence de l'électro-aimant devient prépondérante, c'est-à-dire quand l'armature est attirée près des pôles, la distance entre ladite armature et les pôles étant diminuée, l'équilibre entre la force du ressort et l'action magnétique se trouve rompu pendant un certain temps, puisque la première reste à peu près constante, tandis que la seconde augmente beaucoup par la réduction de la distance. Les charbons se rapprochent dès lors un peu plus qu'ils ne devraient le faire, et l'arc grandit successivement, en dehors des limites normales, avant d'amener un nouveau déclenchement des rouages. Les variations de l'arc amènent naturellement des variations d'intensité, et le régime lumineux prend l'allure particulière qu'on connaît. Cela est surtout visible dans les appareils exigeant un grand débit et ayant, par suite, une grande intensité lumineuse.

Dans le régulateur Gramme, cet inconvénient a été supprimé au moyen d'un petit mécanisme dont la fonction est d'interrompre le passage du courant dans l'électro-aimant en dérivation, dès que l'armature se meut sous l'influence dudit électro-aimant.

En se reportant à la figure 155, on comprendra facilement le fonctionnement de l'interrupteur du courant dérivé.

Le levier L oscille autour du point V et porte une vis M qui vient appuyer sur un petit ressort N lorsque l'action du ressort U

RÉGULATEURS A ARC. t95

est prépondérante. Si l'armature est attirée, la vis M s'élève et le ressort N vient toucher une buttée placée à droite. La dérivation du courant entre dans les fils de l'électro-aimant B par la vis M en connexion avec la borne positive et sort par l'attache P en connexion avec la borne négative de la lampe. De sorte que, lorsque le ressort N touche la buttée, il s'établit un court circuit dans le circuit en . dérivation, et l'électro-aimant B devient inerte. Mais à ce moment le ressort U attire l'armature, et la vis M rompt le contact de N avec la buttée, ce qui oblige le courant de dérivation à traverser l'électiro-aimant B.

Résumons-nous :

Quand l'arc devient trop grand, le courant de dérivation augmente, l'armature est attirée, le mouvement d'horlogerie est désembrayé et le porte-charbon positif descend, réduisant l'écart des crayons. Instantanément le courant cesse de traverser l'électro-aimant de réglage, l'armature revient à sa place primitive et rétablit le courant dans ledit électro-aimant. Si l'écart est normal, le mouvement s'arrête ; s'il est encore trop grand, les mêmes faits se reproduisent.

L'équilibre entre l'action magnétique et le ressort antagoniste n'est jamais rompu pendant plus d'une seconde, de sorte que le foyer lumineux est d'une régularité parfaite.

En pratique, il n'y a pour ainsi dire aucun arrêt; l'appareil est tellement sensible que les pointes se rapprochent d'un mouvement continu d'une excessive lenteur.

M. Gramme construit trois modèles de régulateurs à électroaimants intermittents, qu'il désigne sous les numéros 1 , 2 et 3.

Le régulateur n° 1 est employé pour l'éclairage des grands espaces ; sa puissance varie entre 300 et 500 becs-carcels ; il exige de 15 à 80 ampères. Son prix est de 225 francs.

Le régulateur n"* 2 est spécialement destiné aux usines et aux manufactures; sa puissance varie entre 100 et 200 becscarcels, sous un courant de 6 à 10 ampères. Son prix est de 176 francs.

Le régulateur n** 3 sert surtout aux éclairages mixtes, où l'incandescence et l'arc sont en usage simultanément; sa puissance

Fig. 15C 6w. — Vue extérieure du régulateur Gramme.

varie entre 25 et 80 becs-carcels, correspondant à un courant de 3 à 5 ampères. Son prix est de 125 francs.

Pour éviter le bruit causé par Tencliquetage, M. Gramme a remplacé depuis peu, dans les appareils destinés aux. intérieurs, la lame d*em-. brayage et le volant à ailettes par un petit frein agissant sur une roue lisse.

Les régulateurs que nous venons de décrire n'ont pas le foyer fixe dans l'espace, puisque leur crayon inférieur ne participe pas au mouvement de rapprochement des pointes. Cela est sans inconvénient en pratique courante, surtout lorsqu'il s'agit d'appareils n*" 1 (Fig. 156 bix), où le globe est d'un grand diamètre. Mais, pour l'éclairage des magasins, l'eflet étant moins bon, l'inventeur vient de combiner un nouveau modèle qui donne entière satisfaction aux partisans de foyers absolument fixes, présentantl'aspect d'une surface sphérique lumineuse dont tous les points sont également brillants.

A Barcelone, les concessionnaires des brevets espagnols de M. Gramme ont fait de très nombreuses applica-

RÉGULATEURS A ATiC.

lions des régulateurs à électro-aimant intermittent, et ils ont muui ces régulateurs d'un commutateur automatique dont nous représentons le schéma (Fig. 157).

Quand le courant ne passe pas, le crayon positif S tombe par son propre poids et repose sur le crayon négatif L". Lorsqu'on ferme le circuit, l'électro-aimant de recul E attire l'armature A; la tige V descend etjl'arc se produit. En cas d'interruption du courant, par suite d'une rupture de crayon, l'armature A, sollicitée par le ressort r'\ revient à sa place initiale et soulève un levier C qui vient toucher la borne N enK.Lc circuit suit la direction Pm''CN et se trouve^alors fermé, non sur le régulateur, mais sur une résistance R à peu près équivalente à celle de l'arc. Le mouvement du levier C est si rapide que la lumière des autres régulateurs placés dans le même circuit ne subit aucune variation appréciable. Pour remettre la lampe réparée dans le circuit, on garnit les porte-charbons et on fait toucher les pointes; il passe alors un petit courant dans l'électro-aimant E, et l'armature attirée légèrement a pour premier effet de supprimer le contact K. Cette suppression force tout le courant à traverser l'électro-aimant, et le recul s'opère comme précédemment. Ce double mouvement s'effectue également avec une rapidité telle qu'il n'influence en rien la lumière des autres foyers qui sont ainsi absolument indépendants les uns des autres. .

Ce petit dispositif donne d'excellents résultats; il est dû à ^M. Xifra, ex-ingénieur de la « Sociedad Espaftola de Electricidad ». Nous le publions de préférence à ceux que M. Gramme

Fig. 157. — Régulateur Gramme.

Commutateur automatique.

a adoptés dans le même but, bien que ces derniers soient plus simples et tout aussi efficaces. Nous avons si rarement l'occasion de signaler un perfectionnement aux appareils Gramme, réalisé sans le concours de l'inventeur, que nous saisissons avec plaisir celle qui se présente.

Régulateur Breguet à électro-aimant. — Cet appareil est

représenté (Fig. 168). Il se compose d'une tige positive taillée en crémaillère et servant de moteur; d'une série de rouages destinés à ralentir la descente de la tige; d'un embrayeur commandé par un électro-aimant en dérivation et réglé par un ressort antagoniste ; et d'un mouvement de recul placé sous le portecharbon négatif.

Pour assurer le contact des charbons au moment de l'allumage, l'appareil porte un petit mécanisme spécial composé d'une tige munie d'un crochet, lequel retient tout d'abord l'armature de l'électro-aimant, ce qui permet aux rouages de défiler et à la tige supérieure de descendre tant que les pointes ne se touchent pas. Quand le circuit se ferme et que l'arc se forme, l'armature de Télectro-aimant de recul abaisse un levier oscillant; celui-ci , soulève la tige du mécanisme, laquelle dégage la palette d'embrayage.

La maison Breguet construit également des régulateurs ayant pour moteur une petite dynamo. Nous en reparlerons plus loin.

Régolateor Cance. — L'organe principal du régulateur de M. Gance est une vis centrale V (Fig. 169) sur laquelle se meut

Fig. 158. — Régulateur Breguet.

un écrou A faisant corps avec le porte-charbon positif B. L'écrou A tend à descendre par son propre poids, et, comme les deux tringles latérales ce l'empêchent de tourner, il communique, en descendant, un mouvement de rotation à la vis V, laquelle vis est maintenue entre les deux plateaux de l'appareiJ.

A la partie supérieure de la lampe, se trouvent un second écrou D reposant sur une embase E fixée à la vis, et un plateau F soutenu par les noyaux en fer G G des solénoïdes HH.

Ces solénoïdes ont leurs fils en communication avec le circuit principal; ils reçoivent tout le courant alimentant^ l'arc.

Les ressorts antagonistes RR sont fixés, au moyen d'étriers, à la partie inférieure des noyaux en fer et, au moyen d'une vis de réglage, au plateau inférieur de la lampe.

Le fonctionnement de l'appareil est des plus simples : dès que le courant traverse les solénoïdes, les tiges de leurs noyaux en fer sont vivement poussées contre le plateau F et elles le soulèvent; celui-ci presse sur récrou supérieur et Fentraine dans son mouvement ascensionnel, ce qui fait tourner la vis de droite à gauche. La rotation de la vis détermine à son tour l'élévation de l'écrou A et du porte-charbon supérieur, ce qui donne naissance à l'arc.

Lorsque l'arc devient trop grand, l'intensité du courant diminue, et les tiges G G sollicitées par le&

Fig. 159. — Coupe du régulateur Cance.

ressorts RR pressent moins fortement contre le plateau F, ce qui permet à la vis de tourner de gauche à droite, et à l'écrou de ^ descendre avec les pièces qui en dépendent.

Les crayons se rapprochent et l'intensité lumineuse reprend sa valeur normale.

Le réglage s'obtient, en réalité, par une très faible différence dans l'adhérence de la surface du plateau F avec celle de l'écrou D, et le charbon positif descend d'un mouvement extrêmement lent, sans presque s'arrêter ; de là, la fixité exceptionnelle des lampes Cauce. Les deux charbons se déplacent pour rendre le foyer fixe dans l'espace. Ce résultat est obtenu au moyen d'un double palan mis en jeu par la chute de l'écrou principal A.

La figure 160 représente l'ensemble de la lampe fonctionnant, sans son globe.

La figure 161 donne le détail de l'écrou supérieur. La figure 161 bis montre la disposition complète d'un solénoïde et de son armature.

L'écrou (Fig.161) est formé de deux pièces juxtaposées D et D\ réunies entre elles par trois petites vis. Il n'existe aucun filetage dans l'intérieur de cet écrou, mais simplement trois goujons légèrement coniques K, !Pr qui pénètrent jusqu'au fond des filets de la vis et empêchent celle-ci de Journer quand ils restent à un niveau invariable. La r<^<^iîM bague E est fixée sur la vis centrale; elle

empêche l'écrou de descendre plus bas que Fig.ioo.-RéguiateurCance. sa surfacc Supérieure.

L'écrou moteur, qui fait corps avec le porte-charbon positif, est exécuté de la même manière que l'écrou de réglage. Ce sont également trois petits goujons qui le rendent dépendant du mouvement de la vis. Grâce à ce détail de construction, on n'a pas à redouter les frottements anormaux et les coincements qui

161 • — Écrou supérieur du régulateur Cance*

accompagnent généralement l'emploi des écrous à filetage ordinaire .

Les solénoïdes H (Fig. 161 bis) renferment à leur partie supérieure une bague en fer S; leur noyau GG a un diamètre d'environ 15 millimètres en bas et de 6 millimètres en haut. Le ressort antagoniste R est facilement accessible; il peut se régler par un écrou molleté placé extérieurement.

L'examen de ces quelques détails montre les soins minutieux apportés à l'étude de cet appareil qui est très répandu à Paris. Les magasins du Bon Marché, à eux seuls, en utilisent près •de 300.

En général M. Cance recommande le montage des arcs en dérivation, ce qui rend tous les foyers indépendants les uns des autres et permet d'établir, dans le même réseau, des régulateurs et des lampes à incandescence.

Fig. 161 bis. —

Solénolde du régulateur Cance.

Régulateur de Mersanne. — L'appareil de M. de Mersanne (Fig. 162) est caractérisé par la disposition des crayons et par leurmode d'avancement. Au lieu d'être verticaux, comme dans presque tous les régulateurs, les crayons cf/ sont placés horizontalement et guidés par une série de galets à gorge, ce qui permet d'employer de longues baguettes, tout en n'intercalant dans le circuit qu'une longueur relativement faible de ces baguettes.

L'appareil contient deux électro-aimants à fil fin placés dans le même circuit de dérivation. L'un d'eux sert à régler la marche d'un moteur à ressort qui fait avancer les pointes l'une contre l'autre; l'autre sert à produire l'écart lorsque les crayons sont en contact.

Pour bien comprendre les divers mouvements du régulateur de Mersanne» il est nécessaire de

suivre un à un les organes représentés (Fig. 162 et Fig. 163), en se reportant à la légende suivante :

Fig. 16Ï. — Régulateur de Merianne,

A, Barillet actionnant Taxe longitudinal a a;

a a Arbre qui transmet le mouvement aux deux arbres b b

des porte-charbons. Cet arbre est divisé en deux tronçons inégaux réunis par des manchons à la Cardan et isolés électriquement;

G G, Boîte rectangulaire contenant l'arbre a a ;

&& Arbres verticaux recevant le mouvement des arbres a a par des engrenages coniques ;

dd Arbres transversaux (Fig. 163) actionnant les roues e^ lesquelles entraînent dans leur mouvement les galets gg\

g g Galets qui, en appuyant sur les crayons, les font avancer progressivement l'un contre l'autre ;

hh Galets de pression maintenus contre les crayons au moyen d'un ressort tendu plus ou moins par la vis i\

e Etoile d'encliquetage placée horizontalement ;

B, Electro-aimant à fil fin dont l'armature n est éloignée par le ressort antagoniste 0 ;

n Armature qui, par sa partie inférieure, embraye ou désembraye l'étoile e dont on ne voit que quelques dents sur le dessin. Le désembrayage, qui permet au mouvement du moteur A de se communiquer aux divers arbres, puis aux galets et aux crayons, a lieu dès que le courant de dérivation traversant le fil de l'électro-aimant B est assez intense pour contrebalancer la force du ressort o. Quand l'arc est revenu à sa longueur normale, le courant principal reprend son intensité et le courant de dérivation diminue, ce qui a pour effet de faire osciller l'armature du côté inverse et d'embrayer le moteur ;

V Vis de buttée servant à régler la position normale de l'armature ;

C C, Électro-aimant dont le fil est dans le même circuit de dérivation que celui de l'électro-aimant B ;

q Tige fixée sur l'un des porte-charbons et portant à sa partie supérieure l'armature Q de l'électro-aimant C C.

L'armature Q est retenue par un ressort antagoniste dont

Fig. 163. — Détails du régulateur de Mersanne.

ÉCLAIRAGE A LÉLECTRÏCITÉ.

l'action est réglée de telle sorte que le courant de dérivation doit atteindre son maximum d'intensité pour que l'armature soit

attirée. Ce maximum d'intensité correspond naturellement au moment où les pointes se touchent.

Le porte-charbon auquel est fixée là tige q fait alors un petit mouvement de bascule qui provoque la formation de l'arc voltaïque.

Le régulateur de M. de Mersanne doit avoir son barillet remonté tous les jours au moment de la mise en place des crayons. Son fonctionnement est très régulier. Comme exemple d'applications nous citerons l'éclairage de la place du Carrousel à Paris.

Régulateur A. Gérard. — M. Anatole Gérard a longtemps fait de l'éclairage au moyen de l'arc voltaïque et il a combiné pour cette industrie les éléments d'une foule de lampes qui fonctionnaient assez bien ; il s'occupe aujourd'hui d'incandescence et, sans avoir complètement abandonné sa fabrication de régulateurs, il l'a reléguée au second plan . Nous représentons (Fig. 164) un des derniers appareils à arc de cet inventeur.

La partie caractéristique de ce régulateur est le frein, qui se compose de deux pièces croisées en X, portant chacune deux goujons en acier venant presser sur le porte-charbon supérieur.

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Fig. 164. — Régulateur A. Gérard.

Ces pièces sont reliées par deux petites bielles à une entretoise placée sous un double solénoïde de dérivation. Les noyaux en fer doux qui traversent les solénoïdes reposent sur Tentretoise et sont surmontés de deux petites niasses sur lesquelles viennent s^altacher les ressorts antagonistes.

Lorsqu'un courant traverse cet appareil, il passe par les bobines qui deviennent actives et attirent leurs armatures ; elles font alors baisser le frein en X qui vient appuyer ses branches sur le disque et desserre quelque peu le tube porte-charbon supérieur, de manière à lui permettre de glisser jusqu'à ce que les deux charbons viennent au contact. A ce moment le courant s'aflaiblit dans la dérivation et passe par les charbons ; les ressorts font remonter les tiges, entraînent le frein et, par suite, le tube porte-charbon supérieur; les charbons se séparent et Tare s'établit.

Les choses restent en cet état jusqu'à ce que, l'usure des charbons augmentant la longueur de l'arc et par conséquent sa résistance, la dérivation devienne prépondérante, desserre le frein et permette au charbon supérieur de descendre un peu pour rétablir la longueur normale de l'arc.

Toutes ces actions se font d'une façon si insensible que la descente du charbon supérieur a lieu d'une manière presque continue et par fractions infinitésimales.

Le tube central de la lampe est un corps de pompe à air dont le piston est solidaire du porte-charbon supérieur; quand le charbon tend à descendre, il se forme dans ce corps de pompe un vide imparfait qui en retarde la chute et supprime les chocs.

Une simple vis extérieure permet de régler la rentrée d'air.

Sur le même principe, M. Gérard a étudié un régulateur différentiel en plaçant des solénoïdes à gros fil dans le prolongement des solénoïdes en dérivation.

Régulateur Hondos. — Cet appareil, un des plus simples qu'on connaisse, est représenté en schéma (Fig. 165).

La tige A du porte-charbon positif est enveloppée à sa partie supérieure d'un manchon E qui peut s'élever de quelques millimètres dans la cage renfermant l'ensemble du mécanisme.

Un levier C, articulé en 0, sert à soulever le manchon. Ce levier est soumis par Tune de ses extrémités à l'influence d'un électro-aimant B, placé en dérivation, et il possède à l'autre extrémité un contre-poids P dont la position normale est réglée par une vis V.

Un second levier D, articulé en Q, porte une armature H, un contrepoids M et un petit frein F qui appuie sur la tige A en passant par une ouverture ménagée dans le manchon E.

Au repos, les charbons ne se touchent pas, le poids P maintient le manchon à sa position supérieure, et le poids M fait presser le frein contre la tige pour l'immobiliser.

L'armature G est solidaire du noyau en fer qui pénètre dans l'électro-aimant. L'armature H est influencée par ce noyau qui s'aimante lorsque le courant traverse les fils de Télectro-aimant. "

Quand on établit la communication du circuit avec la lampe, Faction» de l'électro-aimant B est maxima puisque le courant principal ne traverse pas les charbons. Les poids P et M sont soulevés, le manchon E abaissé et le sabot du frein levé, ce qui permet à la tige A de s'abaisser et de mettre ainsi les pointes en contact. A ce moment, le courant traversant les crayons, .'la. puissance de l'électro-aimant devient minima; les poids P et M: descendent ; le frein F arrête la tige qui remonte avec le manchon. L'arc se produit.

La descente de la tige s'opère, au fur et à mesure de l'usure des crayons, au moyen de l'armature H qui soulève le poids M et desserre le frein dès que l'action magnétique de l'électro-aimant s'accroît un peu.

M. Mondés a mis récemment dans sa lampe un électroaimant à interruption, du système Gramme. Cet organe a certainement amélioré le fonctionnement de l'appareil; mais il lui a enlevé du même coup son originalité et sa simplicité.

Fig. 165. — Mécanisme du régulatear Mondos*

Régulateur Gravier. — Le régulateur Gravier (Fig. 166) se compose essentiellement d'une série de rouages montés sur un bâti triangulaire dont le dernier mobile D est embrayé par un frein F. Celui-ci est commandé par l'armature C d'un électroaimant EE placé en dérivation sur le circuit. Un ressort R, réunissant les extrémités des leviers S et T, ramène constamment l'armature à sa position normale quand Télectro-aimant n'agit pas.

La tension du ressort est réglée par la vis V.

Un électro-aimant à gros fil, placée la partie inférieure de la lampe et agissant surle porte-charbon négatif , opère le recul au moment de l'allumage.

Le fonctionnement s'explique de lui-même.

Le seul point à noter dans la combinaison de M. Gravier, c'estla construction du cylindre C servant d'armature à l'électro-aimant supérieur.

On construit ce cylindre en plaçant verticalement entre deux puissants pôles magnétiques un moule cylindrique de cuivre mince rempli de limaille de fer. Lorsque les parcelles de limaille se sont orientées sous l'influence des pôles, on coule dans les moules de la paraffine.

Ou obtient ainsi un cylindre dans lequel les parties magnétiques sont distribuées d'une façon spéciale et qui oscille entre deux pôles d'électro-aimant, exactement comme le ferait un excentrique en fer.

Fig. 166. — Régulateur Gravier.

Inutile d'ajouter que cet appareil fonctionne assez bien, si toutes ses parties sont étudiées et exécutées convenablement; mais que le cylindre à molécules orientées n'ajoute absolument rien à la régularité ou à la fixité de l'arc.