Brevet FR2240564A1 — publié le 19750307

La présente invention est relative à un dispositif gén#érateur de haute ten-sion du type à pression statique ou à effort de compression. Il est de pratique courante d'engendrer une tension élevée enexerçant une force-d'impact sur un élément piézoélectrique réalisé dans de la porcelaine à base d'oxyde de titane, de zircone et de composés du plomb. Toutefois, par suite de-la force d'impact, ce type de dispositif a pour inconvénient d'avoir une durée de vie limitée Enconsé- quence, il a été suggéré d'engendrer une haute tension par application d'une pression statique sur I1 élément piézoélectrique, de manière à y engendrer un effort de compression. Des exemples d'un tel dispositif sont décrits dans les brevets U#S n0 3.350.608 et 3.396.311, -ainsi que dans les brevets britanniques n0 1.036.030 et 1.036.669 Le dispositif illustré sur la fig 3 en constituessun mode de réalisation illustratif, ledit dispositif comportant une tige ou broche (36) qui est disposée dans un dispositif récepteur (32) ménagé dans une armature (31), un rouleau (33) et une pièce métallique de support de pression (35) qui est disposée dans un élément piézo-électrique (34), de telle façon que lorsqu'un levier (}7) est amené tourner dans le sens indiqué par la flèche A, une pression statique soit appliquée audit élément piézo-électrique.Toutefois, dans le mode de réalisation illustratif en question, un trou traversant est réalisé dans le sens diamétral du rouleau (33), lequ#el est réalisé dans un matériau extra-dur tel que de l'acier trempé, ce qui en rend la fabrication complexe et onéreuse Par ailleurs#, une force de cisaillement est appliquée à la broche (36), ce qui a toute chance d'augmenter la faiblesse du système. 1 a été également suggéré de régler les positions de contact de l'élément piézo-électrique et du rouleau en ménageant des gorges à profil en Uou en V dans les positions de contact de la pièce métallique de support de pression et du rouleau Toutefois#, en pareil #cas, il est nécessaire d'appliquer une f-orce excessive pour manoeuvrer le levier auquel est asservi le rouleau, ce qui rend difficile le fonctionnement du système. La présente invention vise a parer aux inconvénients précités, et ce grâce à la fourniture de deux rouleaux qui sont actionnés par des leviers dans une ouverture à gradin, de telle façon que les positions centrales des deux rouleaux soient déviées l'une par rapport à l'autre afin d'obtenir un décalage dans le sens axial. La présente invention sera maintenant décrite de façon plus détaillée en référence au dessin ci-annexé, sur lequel: la fig. 1 est une -vue éclatée en perspective du dispositif générateur de haute tension conforme aux principes de la présente invention; la fig. 2 est une vue en perspective du dispositif générateur représenté sur la fig. 1, mais à l'état assemblé; la fig. 3 représente un dispositif générateur de haute tension du type classique. En référence tout d'abord à la fig. 1, on peut voir que le dispositif générateur de haute tension de la présente invention comporte une ouverture rectangulaire 2 pratiquée dans une armature 1 réalisée en métal et une petite ouverture 4 présentant un gradin ou épaulement 3 sur l'un de ses côtés, lequel communique avec l'ouverture rectangulaire 2 à l'une de ses extrémités, ainsi qu'une petite gorge 5 pour permettre le passage d'un fil conducteur. Un espace cylindrique est ménagé à l'intérieur d'un élément piézo -électrique 6 réalisé dans un matériau isolant, de telle façon qu'il puisse contenir un-élément générateur d'étincelle 7. Une pièce de contact 8 réalisée en métal est amenée en contact avec l'une des extrémités dudit élément générateur d'étincelle 7.Une pièce métallique de support 9 réalisée en métal est amenée en contact avec ladite pièce de contact 8. En outre, un autre élément générateur d'étincelle 11 est amené en contact avec l'autre extrémité de l'élément générateur d'étincelle 7 au moyen d'une borne intermédiaire 10. Un élément récepteur fileté 12 qui est muni en son centre d'un petit trou 13 est amené en contact avec l'été ment générateur d'étincelle 11. L'ensemble décrit ci-dessus est logé dans l'ouverture rectangulaire 2 de l'armature 1. Un rouleau 14 et un rouleau 15 sont insérés dans la petite ouverture 4 pourvue du gradin 3, de telle façon que le rouleau 15 soit amené en contact avec la pièce métalliqué de support 9. Un ressort à lame 16 qui est réalisé par-ployage d'une plaque au centre de la quelle est percé un trou se trouve interposé entre l'élément récepteur fileté 12 et une paroi opposée de ltouverture 2 ménagée dans l'armatture 1.Une vis 19 pourvue dtune partie concave destinée à recevoir une bille d'acier 18 en guise de support sur l'un de ses côtés est vissée à l'intérieur d'un trou fileté 17 ménagé dans la paroli inférieure de l'armature 1, de manière à comprimer l'élément récep#teur fileté 12 par l'intermédiaire de la bille d'acier 18. Deux leviers 20 et 21 qui sont réunis à l'une de leurs extrémités sont --pourvus d'échancrures 22 et 23 en un point adjacent à leur autre extrémité.Les rouleaux 14 et 15 sont insérés par leurs deux extrémités dans leséchanerures 22 et 23, des bagues fendues ou circlîps 24 étant fixés aux deux extrémités du rouleau 15, de façon que les rouleaux: puissent se dégager hors des échancrures pratiquées dans les leviers. Un fil conduc-teur 25 est électriquement connecté par ltune de ses extrémités avec la borne intermediaire 10. Un écrou 26est destiné à etre vissé au-dessus de l'extrémité exposée de la vis 19, en vue#de la fixation de cette dernière. L'ensemble du dispositif décrit cl-dessus est représenté à l'état assemblé sur la fig. 2, l'un des leviers étant omis. L'une des caractéristiques de la présente invention réside dans le fait que les roule#aux 14 et 15 sont agencés selon un decalage mutùel, en vue d'obtenir une disposition en gradin ainsi qu'il est représenté sur la fig. 2, une autre caractéristique de l'invention résidant dans le fait que ltélément piézo-électrique 6 est comprimé à l'une de ses extrémités par le ressort à lame 16 dans le# sens ascendant par rapport au dessin. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispo sitif de la présente invention. Lorsque les leviers 20 et 21 sontamenés à tourner con- jointement dans le sens indiqué par la flèche B, le rouleau 15 est- amené à rouler progressivement avec le rouleau 14 en tant que point d'appui exerçant une force de compression sur l'élément piézo-électrique 6, dans le sens axial de ce dernier. Lorsque les axes centraux des rouleaux 14 et 15 coincident avec l'axe de l'élément piézo-électrique 6, la force de compression appliquée à l'élément 6 atteint une valeur maximale, engendrant de la sorte une tension élevée. En pareil cas, lors de la phase de roulement du rouleau 15, l'élément piézo-électrique 6 est également amené à pivoter comme une charnière dans le sens indiqué par la flèche C, la bille en acier 18 faisant office de point d'appui. Lorsquton manoeuvre en sens inverse les leviers 20 et 21, l'élément piézo-électrique 6 est également rappelé dans sa position initiale. En pareil cas, du fait de l'élasticité du ressort à lame 16, l'élément piézo-électrique 6 se trouve rappelé en douceur. Le mécanisme générateur de charge de la présente invention est conçu de telle façon qu'il puisse recevoir un jeu de rouleaux mutuellement opposés à l'intérieur d'une petite ouverture pourvue d'un gradin3 l'assemblage étant de ce fait des plus simples, le jeu de rouleaux pouvant fonctionner de façon extrêmement stable. Le mécanis#me générateur de charge de la présente inven tion comporte par ailleurs un élément élastique qui est interposé et maintenu entre l'élément piézo-électrique et l'une des surfaces en bout de ltouverture pratiquée dans l'armature du dispositif et, en conséquence, il est possible de corriger tout desserrage affectant le mécanisme. Enfin, le mécanisme générateur de charge de l'invention a pour avantages le fait que grâce à son système de roulement son fonctionnement est des plus souples, présentant une usure négligeable de la partie sur laquelle s'exerce la pression, et etant donné qu'il ne comporte aucun élément de haute précision les pièces de rechange peuvent être aisément obtenues. Il doit être bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre illustratif et non limitatif et que toutes variantes ou modifications peuvent y être apportées sans sortir pour autant du cadre général de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif generateur de haute tension du type à pression statique, lequel comporte un élément piézoélectrique qui est inséré à l'intérieur d'une ouverture rectangulaire pratiquée dans une armature et qui est pourvu R l'une de ses extrémités d'une pièce métallique réceptrice et à son autre extrémité d'une pièce métallique de support, de telle façon que ledit élément- piézo-électrique soit dispose't de façon articulée au# moyen de ladite pièce métal lique de support à l'intérieur de l'ouverture rectangulaire précitée, caractérisé par le fait qu'il comporte deux rou leaux qui sont inséré-s à l'intérieur de l'ouverture précitée de l'armature, lesdits rouleaux étant maintenus entre la pièce métallique réceptrice à l'une des extrémités de l'élé- ment piézo-éleetrique-et l'armature du dispositif, de ma niera à former une disposition en gradin, ainsi qu'un levier pour la fixation desdits rouleaux à leurs deux extrémités. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un ressort à lame est disposé entre ltouver- ture précitée de l'armature et ledit élément piézoélectrique, de manière S pouvoir exercer une force dans le sens inverse de, celui du pivotement de l'élément piézoélectrique. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux rouleaux précités sont insérés dans une petite ouverture présentant un épaulement et qui est ménagée dans ladite ouverture rectangulaire de l'armature sur le coté de la pièce métallique réceptrice. 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit levier comporte deux branches qui sont réunies à l'une-de leurs extrémités, chacune desdites branches étantpourvue à son autre extrémité d'une ehancrure, les rouleaux précités étant fixés à leurs deux extrémités dans lesdites échancrures. 5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit élément piézo-électrique comporte deux éléments générateurs d'étincelles qui sont mutuellement disposés en opposition au moyen d'une borne intermédiaire à l'intérieur d'un élément réalisé dans' un matériau isolant, l'un desdits éléments générateurs d'étinelle étant en contact avec la pièce métallique réceptrice par l'intermédiaire d'un élément de contact, cependant que l'autre élément générateur d'étincelle est en contact avec la pièce 'métallique de support par l'intermédiaire d'un élément récepteur fileté. 6. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit élément piézo-électrique entre en contact à l'une de ses extrémités, par l'intermédiaire d'une bille, avec une vis présentant une partie concave à son extrémité et qui vient se visser dans l'armature précitée. 7. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé par le fait qu'un fil conducteur est connecté à l'une de ses extrémités avec ladite borne intermédiaire dans l'élément piézo-électrique.