Brevet FR2296987A1 — publié le 19760730

La présente invention concerne une lampe électrique et plus particulièrement une lampe électrique excitée par un ensemble de piles électriques. la présente invention s'applique en particulier à des torches électriques à main. Jusqu'à présent, quand des piles électriques utilisées pour exciter des lampes électriques telles que des torches électriques à maih mouraient après un temps de fonctionnement prédéterminé, elles devaient etre remplacées immédiatement par de nouvelles piles. Toutefois, la lampe selon la présente invention fournit une durée de fonctionnement beaucoup plus grande avec un nombre donné de piles tout en ne nécessitant pas l'utilisation de piles supplémentaires. En outre, la lampe selon la présente invention utilise plus efficacement l'énergie contenue dans les piles en ce que toute l'énergie disponible est utilisée avant que les piles ne doivent être jetées. Selon un aspect de la présente invention, il est prévu une lampe électrique dans laquelle la puissance d'alimentation de l'ampoule est obtenue à partir d'un agencement de circuit comprenant au moins deux piles électriques et des moyens de commutation pour connecter optionnellement les piles en parallèle ou en série aux bornes d'entrée de l'ampoule. Selon un autre aspect de la présente invention, il est pPré- vu un commutateur pour lampe électrique comprenant un bras constitué d'un matériau non conducteur électriquement monté de façon à pouvoir gtre déplacé de façon coulissante par rapport à plusieurs contacts électriques espacés comprenant une paire de contacts normalement fermés, qui peuvent être ouverts par le bras pendant son mouvement dans une première direction pour contraindre ces branches à s'engager res- pectivement avec un premier et un second contact parmi les plusieurs contacts. la bras est muni d'un élément de contact électriquement conducteur ayant une première partie disposée pour être en contact constant avec un troisième contact parmi les plusieurs contacts pendant le déplacement du bras, et une seconde partie pour s'engager avec un quatrième contact parmi les plusieurs contacts quand le bras est déplacé dans la première direction pour ouvrir les contacts normalement fermés et avec les contacts restants suivants parmi les plusieurs contacts quand le bras est déplacé dans une seconde direction, les contacts normalement fermés étant dans la position fermée. De préférence, les branches des contacts normalement fermis sont flexibles et le bras coulissant a une extrémité de tette en fa de cône pour pousser vers l'ouverture les branches pendant le dépi cement dans la première direction. L'élément de contact est de préférence une pièce en form de T dont la branche la plus longue constitue la première partie d l'élément de contact, la seconde branche, constituant la seconde p tie de l'élément de contact, étant positionnée de façon transverse par rapport à la direction du mouvement du bras coulissant. Le bras coulissant est de préférence monté dans une cham interne d'un bottier et est muni de parties en saillie qui s'engag avec des rainures opposées prévues dans les parois latérales de la chambre interne du bottier pour fournir au bras son mouvement de c lissement contrôlé. Un connecteur électrique en forme de ressort est couplé tre la branche la plus longue de la pièce en forme de T et le conte électrique auquel elle est connectée. Le bras le plus court de la pièce en forme de T se déplace également dans les rainures prévues dans le bottier dans lesquelles le quatrième contact et les contac restants parmi les plusieurs contacts électriques sont positionnés Ces contacts sont de préférence prévus avec des parties en creux p recevoir les extrémités du bras le plus court de la pièce en forme T pendant le mouvement du bras coulissant dans la chambre interne. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'aul de la présente invention seront exposés en détail dans la de script: suivante faite en relation avec les dessins joints dans lesquels La figure 1 représente schématiquement un circuit électr: que de lampe électrique; La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un comme tateur destiné à eAtre incorporé dans le circuit de la figure 1; La figure 3 est une vue en plan représentant un élément tionnement pour le commutateur de la figure 2; Les figures 4 et 5 sont des vues analogues à celles de 14 figure 2, le commutateur étant placé dans diverses positions de f tionnement; et La figure 6 est une Vue interne d'un élément de contact bile pour le commutateur de la figure 2. L'agencement de circuit représenté en figure 1 comprend plaques terminales T1, T2, T, T4 et T5. Huit piles électriques C C8 sont disposées dans le circuit, les piles C1 à C4 étant connectées en série entre les plaques T1 et T2, les piles C et t C6 étant con- nectées en série entre les plaques T3 et T4, et les piles C7 et C8 étant connectées en série entre les plaques Tq et T5. Un commutateur E'est prévu dans le circuit de sorte que les piles C1 à Cq et C5 à C8 peuvent être disposées ou bien en parallèle auxbornesd t une ampoule 3 ou bien en série. En outre, ce commutateur peut déconnecter les piles C7 et C8 et connecter les piles C5 et C6 et Cî à C4 en série avec l'ampoule en tant qu'étape intermédiaire au cours de 1z durée de vie de fonction- nement de la lampe. Un commutateur arrSt-marche M est également prévu dans le circuit et placé en série entre l'ampoule B et le commutateur E. Un voltmètre V et un commutateur de test associé P sont connectés aux bornes des plaques T1 et T5 pour lire la tension des piles dans leurs diverses connexions de fonctionnement aux bornes de l'ampoule. Le counutateur s est représenté en plus grand détail en figures 2 à 6. Il comprend un bolier 13 constitué d'un matériau non conducteur et contenant une tige cylindrique mobile 8 également constituée d'un matériau non conducteur dans une chambre interne 22. Le boîtier est muni d'une fente 17 représentée en figure 3. Un bouton d'actionnement externe 16 est lié par l'intermédiaire d'un bras d'actionnement (non représenté) à la tige 8 au point 14a de sorte que, quand le bouton 16 est déplacé le long de la fente 17, la tige 8 exécute des déplacements longitudinaux correspondants dans la chambre interne 22. La tige 8 est munie d'une extrémité conique 8a et d'un élément de contact métallique en forme de T,ll. La branche la plus longue lia de l'élément de contact 11 s'étend longitudinalement par rapport à la tige 8 tandis que la branche la plus courte llb est transverse, et chaque extrémité de la branche llb fait saillie à partir de la tige 8. La tige 8 est également munie de parties en saillie solidaires 9 et 10 qui sont parallèles mais distantes des extrémités en saillie de la branche llb de l'élément 11. Les parties en saillie 9 et 10 et les extrémités en saillie de la branche llb coulissent dans des rainures ménagées dans des parois se faisant face de la chambre interne 22 pour contrôler le mou vement de la tige 8 dans la chambre interne 22. Les rainures sont munies de contacts électriques espacés 5-5, 6-6 et 7-7 qui s'étendent à travers les parois du boîtier de sorte que des connexions externes peuvent y être faites. Les contacts 5-5, 6-6 et 7-7 sont connectés à des fils fins (non représentés) et sont munis d'évidements 23 qui sont espacés par rapport aux rainures d'une distance égale à l'espacement entre la branche llb et les parties en saillie 9 et 10. Ainsi, quand tige 8 est déplacée dans la chambre interne, les extrémités de la branche llb viennent brusquement en engagement avec les évidements respectifs se faisant face 23, dans les contacts 5-5 par exemple tE dis que les parties en saillie parallèles 8 et 9 viennent brusque en engagement avec les évidements adjacents 23 dans les contacts 6cette position est représentée en figure 2. La figure 6 représente la construction de la branche llb de la pièce en forme de T, 11. La branche llb est un tube creux contenant un ressort 19. Des billes métalliques 18 sont montées contre chaque extrémité du ressort 19 de sorte que, quand la branche llb est en position entre des rainures se faisant face dans le boîtier, le ressort est comprimé et les billes sont contraintes de se déplacer en engagement coulissant avec les rainures, et dans les évidements 23 quand la branche llb est déplacée en alignement avec ces évidements.Les extrémités finales de la branche îlb ont un diamètr légèrement inférieur au diamètre des billes 18 de sorte qu'une part de chaque bille est à tout instant exposée à s' engager avec des évi ments dans les rainures de la chambre interne. Comme cela est représenté en figures 2, 4 et 5, des contac métalliques fixes 3 et 4 sont montés en opposition l'un par rapport l'autre à une extrémité de la chambre interne 22 du bottier 13, ces contacts s'étendant de façon extérieure au boiter pour une connexi externe. Entre les contacts 3 et 4 et les contacts 5, 6 et 7 se tr vent des contacts métalliques 14 et 15 se faisant face de part et d tre de la chambre interne 22 de sorte que la tige 8 coulisse entre Les contacts 14 et 15 sont munis de branches flexibles 1 et respectivement qui sont normalement en contact à leurs extrémités libres comme cela est représenté en 23 en figure 4.L'extrémité de la partie en forme de cône 8a de la tige 8 peut ainsi s'engager pen dant son mouvement avec les branches 1 et 2 à leur point de contact pour les écarter et forcer les branches 1 et 2 à s'engager avec les contacts 3 et 4 respectivement. De façon simultanée, la branche llb de la pièce Il s'engage avec les évidements 23 dans les contacts 5-5 et les évidements adjacents 23 dans les contacts 6-6. Ceci peut strie appelé la position de première étape du commutateur E connne cela est représenté en figure 2. Quand la tige 8 est déplacée dans le sens opposé par rapport à la position représentée en figure 2, elle peut d'abord prendre une position de seconde étape telle que représentée en figure 4 et finalement une position de troisième étape telle que représentée en figure 5. Dans les positions de seconde et de troisième étape, les branches 1 et 2 sont fermées l'une avec l'autre et la branche llb s'engage successivement avec les contacts métalliques 6-6 et 7-7. A tous les instants du mouvement de la tige 8, la branche lla de la pièce en T,1l reste en contact par l'intermédiaire d'un conducteur isolé en forme de ressort à boudin 12a avec une pièce de contact métallique 12. Les connexions des contacts métalliques du commxtateur E dans le circuit de la figure 1 sont représentées en figure 4 dans la quelle les contacts 3 et 4 sont liés aux plaques terminales T et '5 T1 par l'intermédiaire de l'ampoule B ayant une valeur nominale de 6 volts ou de 4,8 volts; les contacts 5-5, 6-6 et 7-7 aux plaques terminales T5, T4 et T5 respectivement; le contact 14 à la borne T2; et le contact 15 à la plaque T3; la borne 12 étant connectée au commutateur M en série avec 11 ampoule B. La lampe fonctionne de la façon suivante. Initialement, toutes les piles neuves se trouvant dans le circuit de la figure 1, le commutateur E est mis dans sa position de première étape de fonctionnement, les contacts étant disposés comme cela est représenté eM figure 2, reliant ainsi les piles C1 à C4 et C5 à C8 en parallèle aux bornes de l'ampoule B. Le commutateur arrêt-marche M est actionné et, après un fonctionnement de la lampe en continu pendant une heure et demie à deux heures, la tension des piles chutera des 6 volts initiaux à 4,8 volts diminuant ainsi l'intensité de l'ampoule. Dans une lampe classique les piles devraient alors âtre changées, mais dans le cas présent cela n'est pas nécessaire puisque, pour améliorer l'intensité, le commutateur est déplacé à sa position seconde étape telle que représentée en figure 4 et un agencement en série des cellules excitant la lampe est établi. En utilisant encore la lampe en continu pendant une autre période d'une heure et demie à deux heures, la tension des piles cl tera à nouveau et l'intensité de l'ampoule dimlnuera. Le commutateur est maintenant déplacé vers sa position de troisième étape ou position finale comme cela est représenté en figure 5 et l'intensité de l'ampoule est augmentée. La lampe peut ainsi être utilisée pendant une période d'une heure et demie à deux heures en continu jusqu'à I'énerE des huit piles aura été utilisée et celles-ci devront alors tre re placées et la séquence d'opérations répétée. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparattront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Lampe électrique,caractérisée en ce que la puissance d'excitation de la lampe est extraite d'un circuit comprenant au moins deux piles électriques et des moyens de commutation pour connecter les piles optionnellement en parallèle ou en série aux bornes d'une sortie de la lampe. 2 - Lampe selon la revendication 1, caractériséeen ce que l'agencement de circuit comprend cinq bornes disposées de sorte qu'un premier ensemble de quatre piles électriques peut être connecté en série entre deux des bornes et qu'un second ensemble de piles peut être connecté de sorte que deux piles électriques peuvent être connectées entre deux autres bornes parmi lesdites bornes, l'une de ces bornes formant une borne intermédiaire, deux autres piles électriques du second ensemble pouvant être connectées entre cette borne intermédiaire et la borne restante. 3 - Lampe selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moyen de commutation est couplé aux plaques terminales pour connecter optionnellement et respectivement les premier et second ensembles de piles en parallèle aux bornes de la lampe, le premier ensemble de piles et deux piles du second ensemble de piles en série aux bornes de la lampe, et les deux ensembles de piles en série aux bornes de la lampe. 4 - Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un commutateur arreAtmarche est disposé en série entre la sortie de la lampe et le moyen de commutation. 5 - Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le circuit comprend un voltmètre et un commutateur de test associé pour lire la tension des piles pendant la durée de vie de la lampe. 6 - Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la sortie de cette lampe est une ampoule. 7 - Commutateur pour lampe électrique, caractérisé en ce qu'il comprend un bras constitué d'un matériau non conducteur électriquement disposé pour un mouvement coulissant contrôlé par rapport à plusieurs contacts électriques espacés comprenant une paire de contacts normalement fermés qui peuvent être ouverts par le bras au cours de son mouvement dans une première direction pour amener les branches de ces contacts à s'engager respectivement avec un premier et un second contact parmi les plusieurs contacts, le bras étant muni d'un élément de contact électriquement conducteur ayant une première partie disposée pour être en contact constant avec un troisième contact parmi les plusieurs contacts pendant le mouvement du bras et une seconde partie pour s'engager avec un quatrième contact parm: les plusieurs contacts quand le bras est déplacé dans la première d: rection pour ouvrir les contacts normalement fermés et pour stengag avec les contacts successifs restants parmi les plusieurs contacts quand le bras est déplacé dans une seconde direction, les contacts malement fermés étant dans la position vermée. 8-- Commutateur selon la revendication 7, caractérisé en que les branches des contacts normalement fermés sont flexibles et en ce que le bras coulissant est muni d'une extrémité de tête en foz me de cane pour ouvrir par pression les branches pendant son mouveme dans la première direction. g - Commutateur selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que ltélément de contact est une pièce en forme de T dont la branche la plus longue constitue la première partie de 1'6 ment de contact et la branche la plus courte la seconde partie de 1 ment de contact, cette branche la plus courte étant positionnée de façon transverse par rapport à la direction du déplacement du bra coulissant. 10 - Commutateur selon l'une quelconque des revendication 7 à 9 > caractérisé en ce que le bras coulissant est monté dans une chambre interne d'un bottier de ce commutateur, le bras coulissant étant-muni de parties en saillie qui s'engagent avec des rainures se faisant face prévues dans les parois latérales de la chambre interne pour fournir par-là au bras son-mouvement de coulissement contrôlé. 11 - Commutateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le bras le plus court de la pièce en forme de T se déplace également dans les rainures de la chambre interne. 12 - Commutateur selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le quatrième contact et les contacts restants des plusieurs contacts électriques sont positionnés dans les rainure de la chambre interne, ces rainures étant munies de parties en creux pour recevoir les extrémités du bras le plus court de la pièce en fo me de T et les extrémités des parties en saillie du bras coulissant dant le déplacement du bras dans la chambre interne. 13 - Commutateur selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que la première partie de l'*lément de contact est en contact constant avec le troisième contact parmi les plusieurs contacts par l'intermédiaire d'un conducteur électrique formé d'un ressort à boudin isolé. 14 - Lampe électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle constitue une torche électrique à main.