APPAREILS DIVERS

Régulateur Lacassagne et Thiers. — L'appareil que nous représentons (Fig. 199) a été breveté en 1855. Il a servi dans de nombreuses expériences publiques de projections lumineuses à Paris et à Lyon, mais n'a pas reçu d'applications industrielles. Nous le décrivons parce qu'il est basé sur un principe différent de ceux dont nous avons parlé jusqu'ici et qu'il renferme un organe très ingénieux, employé depuis dans la plupart des régu-

RÊGDLATEURS A ARC. 33*

sur le couraal principal.

lateurs à arc voltaïque : nous voulons parler de l'électro-aimant très résistant placé en dérivation sur le couraal principal.

A, récipient en fer rearermant du mercure;

B, cylindre également en fer placé en contre-bas de A;

G, électro-aimant à gros fil ;

D, électro-aimant à fm fil en dérivation;

E, double bobine de fil un destinée à augmenter la résistance en la dérivation ;

F, porte-charbon négatif mobile ;

G, porte-charbon positif fixe;

H, tige fixe portant le récipient e| la traverse supérieure du porte-charbon positif;

M, robinet livrant passage au mercure. A ce robinet est fixé un tuyau de caoutchouc qui se rend sous les électros et aboutità une valve de communication laissant pénétrerle mercure dans le cylindre B;

K, vis permettant d'élever ou d'abaisser l'électro-aimant D ;

S, robinet servant à vider le cylindre B.

Une palette en fer servant d'armature est posée sur un couteau entre les électros G et D. EUle '' oscille d'un côté ou de l'autre sui- ''' vant la grandeur des forces ma*

gnétiques et agit par l'intermédiaire d'un levier sur la valve de communication qui laisse entrer le mercure dans le cylindre fi.

Quand C est prépondérant, la valve est fermée ; quand, au

contraire, c'est D qui domine, la valve s'ouvre et donne passage au mercure qui soulève te piston placé dans le cylindre et raprapproche les crayons.

Après quatre heures de marche, on remet le mercure dans le récipient supérieur et une nouvelle paire de crayons.

Nous avons vu . fonctionner un appareil Lacassagne avec une pile, et nous pouvons aftirmer que pas un régulateur moderne ne donne une lumière plus fixe. Sa sensibilité était telle que l'armature, au Ueu de se mouvoir par une série de vibrations, avait pris presque instantanément une position fixe déterminée, qu'elle a conservée jusqu'à usure complète des crayons, en laissant passer continuellement un petit filet de mercure.

Régulateur Stocher-Sedlacz^. — Ce régulateur est, comme Je précédent, basé sur l'écoulement d'un liquide; mais au lieu de mercure, il contient de la glycérine.

La figure 200 représente le schéma de cet appareil.

Les deux cylindres verticaux A et B sont en communication au moyen d'un troi- *^; ^" ~; ^f ^'^'*"'" sième cylindre horizontal inférieur. Le piston a du cylindre A porte le charbon négatif, le piston b du cyUndre B porte le charbon positif, le piston c du cylindre horizontal a pour fonction d'établir ou d'inler^ rompre la communication entre les cylindres A et B.

Va électro-aimant, placé dans le circuit principal, attire son armature, et celle-ci donne le mouvement au piston r.

Un ressort antagoniste raftène l'armature en arrière quand l'électro-aimant perd une partie de sa force attractive.

A l'allumage, l'armature est attirée, et le piston c va de gauche à droite en fermant l'orifice de communication et en faisant baisser le piston n, ce qui produit l'arc.

Lorsque la résistance de l*arc grandit, le courant s'affaiblit, le ressort antagoniste éloigne l'armature, et le piston c va de

droite à gauche en ouvrant Forifice de communication; la glycérine s'écoule de B en A, et les charbons se rapprochent.

Les diamètres des cylindres A et B sont calculés pour que le point lumineux reste fixe.

Le régulateur Sedlaczek est avantageusement employé sur les locomotives. Il ne s'éteint pas en marche, même dans les trains rapides, et sa lumière reste fixe malgré la grande trépidation des machines sur la voie ferrée.

Régulateur Leibold. — Dans cet appareil, le porte-charbon supérieur repose sur des réservoirs à air en cuir, montés en forme de soufflets d'accordéon. Un électro-aimant en dérivation, placé également sur la plaque mobile des réservoirs, ferme ou ouvre, par l'intermédiaire de son armature, un orifice laissant échapper l'air toutes les fois que la longueur de l'arc devient trop grande. Le porte-charbon inférieur possède un électro-aimant, intercalé dans le circuit principal, à l'aide duquel s'opère le recul des pointes lors de l'allumage.

La valve laissant échapper Tair des réservoirs est constituée par un tuyau de caoutchouc comprimé par une sorte de pince, exactement comme cela avait lieu- dans le régulateur Lacassagne et Thiers.

Pour obtenir une bonne régularisation de l'arc, M. Leibold, imitant en cela M. Gramme, rend le fonctionnement de l'électroaimant en dérivation intermittent. Grâce à cette précaution, l'appareil pneumatique doit donner une assez belle lumière; cependant l'emploi des réservoirs en cuir et de la valve en caoutchouc nous paraît peu recommandable. C'est fort curieux; cela doit bien marcher au début; mais, au bout d'un certain temps, des fuites doivent se manifester nécessairement et déranger tout le système. Si nous avions à choisir un appareil iT écoulement, nous adopterions de préférence celui de Sedlaczek, à glycérine, en le réglant au moyen d'un électro de dérivation.

Régulateur primitif Thomson-Houston. — Lorsqu'un courant traverse une grande résistance et qu'il est brusquement interrompu, une étincelle d'extra-courant très éclatante se forme au

3M ËCLAIfiAGE A L'ÉLECTRICITÉ.

point de rupture. Cette étiocelle apparait même avec des couraDts insuffisants pour produire un arc de longueur appréciable.

MM. Thomson et Houston, mettant àprofit ce phénomène, ont construit un appareil que nous représentons (Fig. 201) et dans lequel le charbon du bas est seul animé d'un rapide mouvement de va-et-vient.

Les vibrations de ce charbon se succèdent si rapidement (25 ou 30 fois par seconde] que la lu mière parait continue.

Voici en quelques mots de quoi se compose l'appareil :

Sur un socle en bois A sont montés : un élec- Iro*aimant B, un support E et une borne N. Au support E est superposée la colonne F se terminant -^1 par une potence J. Entre

f:mt les pièces E et F se trou-

vent placées une plaque d'isolation R et une barre élastique horizontale.

La barre élastique J porte à son extrémité l'armature C de l'électro-ai- EtégoiftMiir primitif Tbonnon-Housiou. inant. Une borne Pestatta-

chée en bas delà colonneF.

Le courant arrive par la borne P, passe par la colonne F, la potence J, le crayon supérieur G, le crayon inrérieur H, la barre élastique, le support E, l'électro-aimant B, et sort par la borne N. Un fil part de la borne N et va rejoindre une petite coupe placée sur la poience J, en traversant, sans les toucher, le support E, la lame flexible et la colonne F.

Lorsque les charbons se touchent, la puissance de l'électroaimant atteint son maximum; l'armature G est attirée, et le circuit se trouvant brisé donne naissance à une étincelle d'extra-courant. L'électro-aimant perd sa force attractive, la lame élastique se relève, et, les charbons se touchant de nouveau, il se produit instantanément une nouvelle rupture, et ainsi de suite. Une vis L permet de régler Tamplitude des vibrations delà barre élastique.

Le charbon positif descend; mais, bien qu'il ne soit pas retenu par un contrepoids, sa descente n'est pas assez rapide pour empêcher les ruptures de courant. La tige en fer qui porte le charbon supérieur glisse à frottement doux dans la potence J. Dans le but d'obtenir un bon contact, les inventeurs ont eu l'idée d'établir dans la tête de la potence un évidement circulaire S et de le remplir en partie de mercure; le mercure, à la seule condition d'être pur, ne mouillant pas le métal, ne tend pas à s'échapper.

Pour éviter la rupture du courant quand les électrodes sont entièrement brûlées, un bouton Z termine la tige mobile et vient butter contre le levier T, qui permet alors à deux boutons en cuivre fixés au levier articulé N de plonger dans des petits godets pleins de mercure. L'un de ces godets est réuni au pôle positif et l'autre au pôle négatif de la source électrique. Par ce moyen, la lampe est retirée du circuit.

Régulateur Brockie. — Dans le même ordre d'idées, nous signalerons l'appareil de M. Brockie, dont le fonctionnement est assez régulier.

C'est bien une lampe à arc ; mais l'écart des charbons n'est pas réglé par les changements produits dans l'intensité du courant. A certaines périodes déterminées, de minute en minute, par exemple, l'appareil rétablit un écart normal entre les charbons, écart qui reste le même (sous réserve de l'usure) pendant toute la minute jusqu'à un nouveau réajustement à la minqte suivante. Pour cela, le charbon inférieur négatif est fixe ; le charbon positif est attaché à un cylindre métallique vertical passant dans un anneau lié à l'armature d'un électro-aimant monté en dérivation dans le circuit. Lorsque le courant passe, l'armature est attirée, soulève Tanneau qui entraîne la tige du

charbon posilifpar coincemeat et maintient l'écart pour lequel

l'appareil a été réglé.

Un petit appareil disjoncteur, placé dans le circuit de l'électroaimant en dérivatioa, est mis' en mouvement par le moteur de la machine et interrompt, chaque minute, pendant un intervalle de temps inappréciable, le courant qui traverse l'électro-aimant de dérivation. Cetélectro-aimant étant rendu inactif à ce moment, le charbon positif devient libre et vient toucher le charbon négatif; puis, le courant est rétabli à travers l'électro-aimant; l'armature, soulevée de nouveau, entraine la tige liée au charbon positif; l'écar^ tement normal se trouve rétabli.

Ce double mouvement s'opère si vite qu'on ne peut apercevoir aucun affaiblissement de la lumière, au moment oii il se produit, à cause de la durée des impressions sur la rétine.

Fig. 202. — Bé^laiear RapielT.

d d' ; d'un contre-poids W :

Régulateur Rapieff. — Cet appareil (Fig. 202) se compose de deux crayons supérieurs a a' formant entre eux un angle aigu dont le sommet est placé au pôle positif du foyer lumineux; de deux crayons inférieurs b b' disposés comme les premiers et ayant leurs pointes contiguës en opposition de celles a«'; de deux porte-crayons de deux supports S S'; d'une corde

h passant sur la poulie d'un support en arc g ; et de plusieurs organes accessoires.

Les crayons sont emmanchés Tun après Tau tre dans les pièces d d. Ils sont préalablement taillés en biseau sur deux centimètres de longueur environ, pour former une pointe assez fine à leur jonction. Leur position oblique est assurée par des galets en cuivre qui servent en même temps de contacts entre les crayons et les organes métalliques de la lampe, de telle sorte que, quelle que soit la longueur des crayons, il n'y en ait qu'une faible partie comprise dans le circuit de Tare voltaïque.

Quatre cordes sont attachées, d'une part, aux extrémités libres des quatre crayons, et, d'autre part, au contre-poids W, par l'intermédiaire de plusieurs douilles et de plusieurs poulies de renvoi. Le contre-poids W a pour objet de ramener sans cesse les deux groupes de crayons au contact. Un électro-aimant, situé dans le socle de la lampe, agit sur une tringle passant par l'intérieur du support S, pour écarter de quelques millimètres les porte-crayons d d* dès que le courant traverse l'appareil.

Une vis placée entre la corde h et la poulie f permet de régler à volonté la hauteur du point lumineux.

Il est facile de comprendre que, lorsque les charbons s'usent, ils tendent à se séparer, puisque leur contact se consume et que, devenus libres, ils obéissent à l'action motrice du contrepoids et s'élèvent; mais l'un des crayons arrête l'autre et réciproquement, et, grâce aux galets qui les maintiennent dans une position oblique invariable, leurs pointes ne changent jamais de place. Ce qui a lieu pour les crayons du bas a également lieu pour ceux du haut, et les deux actions sont indépendantes l'une de l'autre, c'està-dire que les crayons du bas peuvent se consumer beaucoup plus vite que ceux du haut sans que les positions réelles des pointes changent dans l'espace et sans, par conséquent, que la longueur de l'arc voltaïque varie.

La lampe Rapieff peut fonctionner indifféremment avec des courants continus ou avec des courants alternatifs, et elle se rallume d'elle-même en cas d'extinction.

Régulateur Hedges. — M. Killingworth Hedges a étudié un

régulateur analogue au précédent, mais de construction beaucoup plus simple.

Toutes les poulies, les cordes et les contrepoids sont supprimés. Les charbons descendent par leur propre poids. A cet effet, ils sont inclinés la pointe en bas àA5 degrés de la verticale, et forment entre eux, par conséquent, un angle droit.

La pointe du charbon négatif est retenue par une petite buttée en platine qui l'oblige à conserver constamment la même position dans Tespace ; la pointe du charbon positif est retenue en face de la première au moyen d'un troisième charbon plus petit qui se consume dans l'arc au fur et à mesure de la descente du charbon principal.

Au repos, les trois charbon^ se touchent.

Le recul est obtenu à l'aide d'un électro-aimant qui éloigne le charbon négatif et forme l'arc.

Régulateur Solignac. — Parmi les régulateurs à rapprochement indépendant de la résistance de l'arc, nous devons signaler l'ingénieux appareil de M. Solignac représenté (Fig. 203).

Dans cet appareil les crayons tendent toujours à se rapprocher l'un vers l'autre sous l'influence de barillets agissant sur deux petites chaînettes. Une petite baguette de verre placée en dessous est réunie à chaque crayon dans toute sa longueur. Les extrémités de ces crayons, près des pointes, sont maintenues fixes au moyen de galets en nickel et de supports inférieurs sur lesquels les baguettes en verre viennent reposer.

Au début, on approche les deux parties de la lampe au moyen d'une vis, puis on les remet à leur place normale pour donner naissance à l'arc. Au fur et à mesure que les crayons se consument, la chaleur ramollit les tiges de verre qui se replient en spirales en dessous de leurs arrêts, et permet aux pointes de se rapprocher.

Rien de plus simple en apparence et de plus difficile à réaliser industriellement.

Régulateurs à moteurs électriques. — Nous représentons, page 361, six appareils qui sont tous caractérisés par l'emploi d'un

moteur électrique pour la fonnatioD de l'arc et son maintien à une longueur déterminée. Voici quelques renseignements som' maires sur ces appareils.

Régulateur Tcki/cote/f. — Les appareils Tchikoleff ont pour moteur une petite machine Gramme agissant sur une vis, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une série de rouages.

La figure 20â représente une des premières dispositions adoptées par l'inventeur.

Une bobine Gramme à axe vertical tourne entre les^ pôles d'un électro-aimant difTérentiel. La vis est filetée de droite à gauche dans sa partie supérieure et de gauche à droite dans sa partie inférieure. Les porte-charbons sont fixés à des écrous se déplaçant simultanément lorsque la vis tourne. Quand l'influence

Fi g. !03. — RâguUtear Solignac.

du courant principal domine, comme cela a lieu à l'allumage, la bobine tourne, et la vis éloigne les deux porte-charbons. Quand c'est l'infiueace du courant dérivé qui est prépondérante, la bobine et lavis tournent en sens inverse et opèrent le rapprochement des pointes.

Dans les lampes destinées aux opérations militaires, M. Tchikoleff se sert d'une bobine Siemens très allongée communiquant le mouvement à la vis au moyen de rouages. Cette lampe peut être manœuvrée à la main, lorsqu'on interrompt la liaison entre la vis et la bobine, ce qui se fait très aisément, à l'aide d'une clé de bifurcation.

Bégulateur Gray. — Gomme le précédent, l'appareil combiné par M. Gray (Fig. 20&) a pour organe principal une dynamo Gramme. Les inducteurs de cette dynamo sont disposés pour recevoir le courant principal et une dérivation, sous granderési-

stance, de ce courant. Ces deux courants exercent leur influence en sens inverse l'un de l'autre, et c'est cette action différentielle qui opère l'écart des pointes et maintient l'arc à une longueur constante.

Les porte- charbons, supportés au moyen de cordes, se meuvent proportionnellement à l'usure, de sorte que le point lumineux reste fixe pendant toute la durée des crayons.

L'anneau en fer de l'induit est creux et possède quatre cloisons étanches qui contiennent une certaine quantité de mercure. Ce mercure a pour effet d'éviter les mouvements brusques dans l'ensemble des organes mobiles.

Un cliquet à suspension permet un faible recul de la roue à rochet pour la formation de l'arc et empêche la bobine de tourner en sens inverse pendant la marche normale.

Régulateur-dynamo Breguet. — La maison Breguet construit également des régulateurs (Fig. 206) ayant pour moteur une petite machine Gramme, analogue à la précédente, mais dont la construction est plus simple et mieux étudiée.

Sur l'arbre de l'anneau est monté un pignon qui engrène avec le porte-charbon supérieur dont la tige est taillée en crémaillère. Le porte-charbon inférieur est fixe. Le porte-charbon supérieur tend à faire tourner la bobine dans un sens, et le courant électrique, qui traverse les électros, tend à la faire tourner en sens inverse. On obtient ainsi une position d'équilibre entre le poids de la tige et l'effort statique développé dans l'anneau, pour un arc d'une longueur déterminée.

Le réglage de l'arc, suivant le courant employé, est très ingénieusement obtenu par une masse de fer qu'on approche plus ou moins des pièces polaires, ce qui modifie l'intensité du champ magnétique et, par suite, l'effort statique développé parla bobine. Le porte-charbon supérieur est assez lourd pour que l'influence du poids variable du crayon se fasse très peu sentir. Son seul effet est d'ailleurs d'augmenter insensiblement la longueur de l'arc, vers la fin de la course.

Régulateur Edison. — Parmi les régulateurs proposés par M. Edison, nous mentionnerons un appareil dans lequel une petite

RJgDlaleun ft moteurs ëleclriques, Tcbikoleff, Gray, fireguei, EdisoD, Létaug, Asheroldt.

machine Gramme fait tourner l'un des porte-crayons à raison de 2 000 à 3 000 tours par minute.

Un double électro-aimant différentiel (Fig. 207) agit sur un petit frein pour faire descendre le charbon supérieur en proportion de l'usure des pointes.

La rotation d'un des crayons a pour but de donner à l'éclairage une grande régularité. Ce but est atteint en Europe par l'excellente fabrication des charbons à lumière, sans aucune complication dans les régulateurs ; mais M. Edison se doit à sa réputation d'inventeur original.

Régulateur Asheroldt. — Cet appareil, du genre Tchikoleff, possède deux dynamos au lieu d'une (Fig. 209). Le portecharbon positif est suspendu au moyen d'une corde sans fin qui s'enroule sur les deux poulies des dynamos et sur une troisième poulie à contrepoids. Les deux dynamos tournent constamment, l'une sous l'inQuence du courant principal, l'autre par une dérivation de ce courant.

La disposition de la suspension est telle que les pointes s'éloignent quand la dynamo placée dans le circuit va plus rapidement que l'autre, et que les pointes se rapprochent quand c'est la dynamo en dérivation qui a la plus grande vitesse.

Régulateur Létang. — Dans cet appareil (Fig. 208), l'organe régulateur n'est pas une dynamo, mais un électro-moteur à vibration, dans le genre de celui de la maison Siemens (Fig. 187).

Le schéma (Fig. 210) et l'explication suivante feront comprendre le fonctionnement de l'appareil combiné par M. Létang.

Un électro-aimant FF' traversé par le courant principal attire une armature en fer doux K fixée à l'extrémité du levier LL' et retenue par le ressort G. Ce levier soulève un tube A fixé à son autre extrémité et portant à sa partie inférieure un cône C. A travers ce cône passe librement une tige de charbon D qui tombe sur le charbon T fixé dans l'étau V.

Un second levier P P, articulé en p et sollicité par le ressort R, porte à son extrémité de gauche deux ressorts EE munis de deux sabots ee. Au moment oii le tube A est soulevé par l'action de l'électro-aimant FF', les sabots coincent la tige de charbon D et la soulèvent en produisant l'arc.

L'allongement de l'arc X, provenant de l'usure des charbons, est compensé par l'électro à vibration JJ', lequel est traversé par une dérivation du courant principal. L'intensité du courant dérivé augmentant avec la longueur de l'arc, l'armature IH oscille dès que l'attraction est suffisante. Le marteau H vient alors frapper sur l'extrémité du levier PP, et le charbon descend. Le courant passe dans l'électro J J' par le contact Z que les mouvements de l'armature établissent et rompent alternativement. De là, l'action vibratoire qui est d'autant plus énergique que l'écart des pointes

K (-LJ g^j