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Perfectionnements aux systèmes de signalisation et/ou de commande électriques
Cette invention se rapporte à des systèmes de signalisation et/ou de commande sélectifs électriques et plus particulièrement à des systèmes permettant de surveil- ler et de commander d'un point central des appareils élec- triques situes à une certaine distance.
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Elle a pour but de fournir un système positif, peu coûteux, exact et robuste permettant de commande sélective- ment, d'un point central, un mécanisme placé à distance.
D'autres buts de l'invention seront décrits plus complètement au cours de la description détaillée qui suit.
On a constaté, en pratique, qu'un système de com- mande et de surveillance ne doit pas seulement être peu coû- teux, mais qu'il fonctionne dans des conditions qui exigent qu'il soit robuste, d'une exactitude rigoureuse, d'un fonc- tionnement positif, souple et simple à entretenir.
On a trouvé que le système de commande et de sur- veillance du type à distributeur employé jusqu'à présent manquait d'exactitude et de souplesse. Pour écarter cet in- convénient on a développé le type de sélection à relais, les relais s'étant montrés très efficaces au point de vue de la sélection en téléphonie automatique. On a rapidement constaté cependant que les conditions de commande de surveillance dif- fèrent considérablement de celles que l'on rencontre dans un réseau de téléphone automatique. La centrale, avec ses gros- ses machines, vibre suffisamment pour provoquer la fermeture des contacts des délicates armatures des relais téléphoniques pendant une période normale d'ouverture et de désexcitation du relais.
En pratique, il est nécessaire dtemployer la bat- terie de commande de la station pour fournir de l'énergie à. l'équipage du relais de surveillance. Comme la charge de cette source d'énergie varie continuellement, il se produit une variation résultante, .du voltage qui dépasse souvent les limites des relais et provoque, par suite, de fausses manoeu- vres soit de désexcitation, soit d'excitation.
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Comme les interrupteurs de circuit qui doivent être ouverts et fermés sont souvent très grands, leur manoeuvre exige une quantité considérable d'énergie. Cependant, les relais ayant des armatures très réduites qui n'impliquent qu'un petit mouvement entre les contacts, limitent le voltage et le courant possibles que l'on peut employer sur la ligne, les relais n'étant pas destinés à remplir des fonctions qui exigent un grand effort.
Il était donc nécessaire de développer un système sélecteur qui satisfasse aux exigences indiquées ci-dessus, c'est-à-dire qui donne un fonctionnement positif, qui soit robuste, peu coûteux, souple et simple.
Suivant la présente invention, dans un système de signalisation et/ou de commande électrique destiné à conju- guer des mécanismes d'une station avec des mécanismes corres- pondants d'une autre station éloignée, par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs circuits reliant ces stations, on asso- cie un groupe de contacts à chaque mécanisme de chaque station et on dispose à chaque station un 'sélecteur mécanique destiné à être actionné de manière à fermer, ou à fermer et ouvrir, mécaniquement chaque groupe de contacts de la station tout-à,- tour, des dispositifs tels que des relais de commande à chaque station et un circuit de commande reliant les stations, étant établis en vue d'actionner en synchronisme les sélecteurs mé- caniques des deux stations, grâce à quoi,
lorsque des groupes de contacts correspondants sont actionnés aux deux stations, un mécanisme de l'une de celles-ci est conjugué au mécanisme correspondant de l'autre par l'intermédiaire de ces contacts et du ou des circuits de connexion.
Le sélecteur mécanique peut comprendre une série de cames ou de disques-cames, un groupe de contacts étant associé
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à chaque came, et les cames peuvent être montées sur un arbre et disposées de façon que les groupes de contacts soient actionnés trou-à-tour par leurs cames respectives quand on fait tourner l'arbre. A l'aide de mécanismes à came, des or- ganes de contact sont amenés positivement dans leurs posi- tions de fermeture ou d'ouverture et y sont maintenus. Si, pour une raison quelconque, le voltage de la ligne tombe après que les organes de contact ont été fermés ou ouverts, il n'en résultera pas, comme dans le cas de relais à ver- rouillage électrique, de changement dans l'état des organes de contact car ils sont alors fixés dans une position indé- pendante du voltage.
C'est-à-dire que les cames sont action- nées électriquement et que l'énergie est supprimée pendant que se font les opérations de commande. Grâce au nouveau circuit de commande et à l'actionnement positif des contacts, le système devient sensiblement d'une exactitude infaillible.
En outre, les mécanismes à came peuvent avoir n'importe quelle dimension et être établis de façon à pro- duire n'importe quel intervalle raisonnable pour l'ouverture et la fermeture des contacts. En raison de la grande lati- tude permise pour les dimensions des contacts, on peut em- ployer un voltage élevé et un courant puissant pour action- ner les appareils qui doivent être commandés et surveillés.
Comme chaque mécanisme à came est disposé de fagon à appartenir en propre à des éléments d'appareils, le sys- tème peut, ainsi que ce sera expliqué ci-après, être étendu en vue de commander, élément par élément, d'autres appareils.
En outre, les mécanismes à came sont peu coûteux et robus- tes.
Pour que l'invention puisse être facilement com- prise et mise en pratique, on va la décrire avec référence
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aux dessins annexés dans lesquels:
Fig. 1 est un diagramme de l'appareil et des cir- cuits du poste du "dispatcher";
Fig. 2 est un diagramme de l'appareil ..et des cir- cuits d'une sous-station, et
Figs. 3 et 4 sont des vues détaillées d'un mécanis-
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me â came suivant P invention.
Le système fonctionne comme suit: Lorsque le "dis- patcher" désire commander un élément d'appareil de la sta- tion, il actionne un interrupteur associé à cet élément et un interrupteur de mise-en-marche. Cette opération a pour résultat d'ouvrir le circuit de contrée normalement fermé et de fermer le circuit de commande normalement ouvert. La fermeture du circuit de commande a pour effet de transmettre une impulsion dans une direction, ce qui a pour résultat de faire avancer d'un pas à chaque station les arbres sur les- quels sont montés les mécanismes à came. Si les deux arbres tournent de la quantité voulue, une impulsion de polarité inverse est transmise par le circuit de commande et les fait avancer d'un second pas.
Par suite du mouvement des arbres, des mécanismes à came successifs ferment successivement les contacts qu'ils commandent, conjuguant ainsi des interrupteurs et des lampes de signalisation du poste du "dispatcher" avec le 'mécanisme correspondant de la sous-station.
Lorsque les arbres des deux stations ont tourné jusqu'à atteindre le point auquel les cames conjuguent l'in- terrupteur qui a été actionné avec le mécanisme moteur cor- respondant, un signal de contrôle est envoyé par la ligne de contrôle afin de faire fonctionner de la façon voulue l'appa- reil moteur. Le fonctionnement de celui-ci a pour résultat d'anvoyer une impulsion par la ligne de surveillance pour
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faire fonctionner les dispositifs de signalisations conjugués et avertir ainsi le "dispatcher" que 1 élément d'appareil a fonctionné.
Le circuit de commande continue alors à fonctionner pour faire tourner les deux arbres jusqu'à ce qu'ils soient revenus à leur état normal. Le circuit primitif normalement fermé de la ligne de contrôle et le circuit primitif normale- ment ouvert de la ligne de commande sont alors rétablis.
La Fig. 1 montre, dans le coin gauche supérieur, l'interrupteur de mise-en-marche K que l'on actionne toujours pour mettre le mécanisme en marche. K-2 et K-3 sont des in- terrupteurs de commande individuels conjugués chacun avec un mécanisme moteur spécial de la sous-station. K-S est un in- terrupteur d'arrêt permettant d'arrêter le mécanisme sélecteur dans n'importe quelle position voulue, et K-M est l'interrup- teur de commande principal.
La lampe 1 est l'une de celles qui indiquent que le mécanisme a commencé à fonctionner et aussi la position des différents mécanismes à came. Les lampes 2 et 3 sont les lam- pes de surveillance associées à un mécanisme moteur particu- lier en vue d'indiquer son état: 2 montrant qu'un coupe-cir- cuit est ouvert et 3 qu'il est fermé. Les relais 4 à 8 sont les relais de surveillance fonctionnant suivant les indications de surveillance pour commander les lampes 2 et 3.
Les organes 10 à 100 sont les cames montées sur un arbre 120 et 11 à 101 sont les broches montées sur ces cames pour commander leurs contacts 12, 22 et la suite. Les relais 16, 17 et 18 forment un groupe de relais de commande et les relais 26, 27 et 28 constituent l'autre groupe. L'électro- aimant 36 fait tourner l'arbre 120 pas-à-pas. Des relais 84 et 85 ouvrent et ferment le circuit de contrôle tandisque
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les relais 86 et 87 commandent le circuit de commande.
Sur la Fig. 2, C désigne l'un des coupe-circuits à commander. Les organes 210 à 300 sont les cames montées sur l'arbre 220, et 211 à 301 sont les broches qui commandent les contacts 212, 222 et la suite. Les relais 216, 217 et 218 forment un groupe de relais de commande et les relais 226, 227 et 228 constituent l'autre groupe. Les relais 272 à 278 sont des relais intermédiaires destinés + commander le coupe-circuit C et à declancher le contrôle de surveillance correspondant au mouvement du coupe-circuit. Des solénoïdes 285 et 286 commandent celui-ci.
Les Fige- 3 et 4 montrent les détails des mécanis- mes à came. 310 désigne la broche qui, lorsqu'elle vient en contact avec 325 actionne les contacts 311 et 312. Le relais 315 commande le cliquet 318 par l'intermédiaire de son arma- ture 316 oscillant sur son pivot 317. Le cliquet 318 vient en prise avec les dents 319 pour faire tourner l'arbre à cames.
320 désigne un ressort destiné à actionner le cliquet quand le relais 315 est désexcité.
L'appareil représenté sur les dessins ayant été dé- crit, sont fonctionnement va maintenant être expliqué en dé- tail. Dans ce but, on supposera que le "dispatcher" désire fermer le coupe circuit 0 de la station. Afin de faire fonc- tionner l'appareil sélecteur, le "dispatcher" actionnera l'in- terrupteur de mise-en-marche K. Avant cela, le circuit sui- vant est normalement fermé sur la ligne de contrôle : par- tant de la terre, par l'enroulement du relais 84, le contact de repos et l'armature 92, le contact normalement fermé 13 de la came 10, la ligne de contrôle c, le contact normalement fermé 213 de la came 210, l'enroulement du relais 274, le contact de repos et l'armature 292, la batterie et retour à la terre.
Ce circuit a pour effet d'exciter les relais 84 du
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poste du "dispatcher" et 274'de la sous-station. L'excitation du relais 84 a pour résultat de préparer un circuit pour le relais 85 à l'armature 93 et à son contact antérieur. Un re- lais 86 est aussi excité par l'intermédiaire dtun circuit partant de la terre, par la batterie, l'élément de résistan- ce 88, l'enroulement du relais 85 et retour à la terre. Par suite de l'excitation de ce relais 86, un circuit est prépare pour un relais 87 à l'armature 89 et à son contact antérieur.
Lorsqu'on actionne l'interrupteur de mise-en-marche
K pour fermer son contact, un circuit s'établit en partant de la terre, par le contact de l'interrupteur K, le contact normalement ferme 15, le contact antérieur et l'armature 93, l'enroulement du relais 85, la batterie et retour à la terre.
L'excitation du relais 85 a pour résultat d'établir un cir- cuit pour ce relais, en partant de la terre, par la batterie, l'enroulement du relais 85, le contact antérieur et l'arma- ture 94, le contact normalement fermé 102 et retour à la terre. Par suite de l'excitation du relais 85, le circuit de contrôle normalement fermé décrit ci-dessus est ouvert à l'armature 92 et le circuit de commande normalement ouvert est fermé à l'armature 95.
L'ouverture du circuit de contrôle normalement fermé décrit ci-dessus a pour résultat de désexciter les relais 84 du poste du "dispatcher" et 274 de la sous-station.
La désexcitation du relais 84 prépare, a l'armature 96, un circuit de verrouillage pour les relais de commande 16 à 18 et 26 à 28 qui vont alors commencer à agir en vue d. 'ouvrir, à l'armature 93, le circuit d'excitation primitif du relais 85, l'enlevant ainsi au contrôle ultérieur de l'interrupteur de mise-en-marche K durant le reste du cycle des opérations.
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A la sous-station, la désexcitation du relais 274 établit un circuit d'excitation pour le relais 273. Ce circuit part de la terre, par la batterie, l'enroulement du relais 273, le c-ontact de repos et l'armature 293 et retour à la terre et prépare aussi, au même contact, un circuit de verrouillage pour les relais de commande 216 à 218 et 226- à 228. L'excitation du relais 273 ferme un circuit d'auto- verrouillage partant de la terre, par la batterie, l'enroule- ment du relais 273, le contact antérieur et l'armature 294, le contact fermé 303 et retour à la terre,et, à l'armature 295, ferme le dernier contact du circuit de commande.
On se rappelle que l'excitation du relais 85 ré- sultant de la fermeture des contacts de l'interrupteur K, a pour effet non seulement d'ouvrir-le circuit de contrôle, ouverture dont les résultats viennent d'être décrits, mais aussi de fermer le circuit de commande à l'armature 95. Il en résulte qu'il s'établit un circuit partant de la terre, par l'armature 53, et son contact de repos, l'enroulement du relais 18, le contact fermé 14, le contact antérieur et l'armature 95, le contact de repos et l'armature 95, la li- gne de commande d, l'armature 295 et son contact antérieur, les contacts fermés 214, l'enroulement du relais 218, le contact de repos et l'armature 253, la batterie et retour à la terre. Ce circuit a pour résultat d'exciter les relais 18 du poste du "dispatcher" et 218 de la sous-station.
L'excitation du relais 18 a pour effet de fermer, à l'armature 54, un circuit d'excitation pour le relais 16.
L'excitation de ce relais 16 a pour résultat de préparer, à l'armature 55, un circuit, d'excitation pour les relais 16 &]b 17 en série, d'ouvrir, à l'armature 56, un circuit de ver-
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rouillage possible pour les relais 26 et 27 en série et d'é- tablir, à l'armature 57, un circuit pour l'électro-aimant a avancement passa-pas 36. Ce circuit part de la terre, par la batterie, l'enroulement de l'électro-aimant 36, l'armature
57 et son contact antérieur, le contact de repos et l'arma- ture 58, le contact de repos et l'armature 65, le contact de repos et l'armature 6b et retour à la terre.
L'excita- tion de l'électro-aimant à rochet 36 a pour effet de déplacer son cliquet en vue de préparer l'avancement d'un pas de l'ar- bre 120, et ferme le contact 37.
On se rappelle que le relais 218 de la sous-station a été excité en série avec le relais 18. Par suite de l'exci- tation du relais 218, un circuit s'établit par l'armature
254 pour le relais 216. L'excitation de ce dernier prépare un circuit d'excitation pour les relais 216 et 217 en série, au contact antérieur de l'armature 255, par le contact de repos et l'armature 256, le contact de repos et l'armature 293, et la terre. Ce circuit n'est toutefois pas effectif à ce moment à cause du circuit d'excitation primitif du relais 216.
Un circuit de verrouillage possible pour les relais 226 et 227 en série s'ouvre à l'armature 257 et un circuit pour l'électro-aimant à rochet 236 s'établit à l'armature 250, ce circuit comprenant la terre, la batterie, l'enroulement de l'électro-aimant à rochet 236, l'armature 258 et son con- tact antérieur, le contact de repos et l'armature 259, le contact de repos et l'armature 265, le contact de repos et l'armature 266, et retour à la terre. L'électro-aimant 236 déplace son cliquet en vue de préparer l'avancement de l'ar- bre 120 d'un pas.
Au poste du "dispatcher", par suite de l'excita- tion de l'électro-aimant à rochet 36, un circuit pour le
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relais 87 s'établit par la terre, la batterie, l'armature
89 et son contact antérieur, l'enroulement du relais 87, le contact 37 et retour à la terre. En raison de l'excita- tion du relais 87, la ligne de commande d s'ouvre en 97 et un circuit de verrouillage pour le relais 87 s'établit par la terre, la batterie, l'armature 89 et son contact antérieur, l'enroulement du relais 87,le contact antérieur et l'arma- ture 38, les contacts fermés 102 et retour à la terre.
L'ouverture du circuit de commande à l'armature 97 a pour résultat d'ouvrir le circuit-série primitif des relais
18 et 218 et de désexciter cès relais. La désexcitation du relais 18 s'ouvre le circuit d'excitation primitif du relais
16 et les relais 16 et 17 sont alors excités par les circuits série décritsprécédemment.
Par suite de l'excitation du relais 17, le circuit de commande primitif s'ouvre en outre à l'armature 53 et le circuit de l'électro-aimant arochet s'ouvre à l'armature
58.
A la sous-station, par suite de la désexcitation du relais 218, le circuit d'excitation primitif du relais
216 s'ouvre à l'armature 254 et les relais 216 et 217 sont alors excités par le circuit-série décrit précédemment.
L'excitation du relais 217 s'ouvre en outre le circuit de commande primitif, à l'armature 253, et le circuit d'excita- tion de l'électro-aimant à rochet 236, à l'armature 259.
En raison de la désexcitation des électro-aimants à rochet 36 et 236, les arbres 120 et 220 avancent d'un pas dans le sens indiqué par les flèches. Les broches 11 et 211 sont retirées de dessous leurs contacts et les contacts 12 à 15 et 212 à 215 s'ouvrent. En outre, les broches 21 et.
221 actionnent leurs contacts de manière à fermer respective-
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338810 12. - ment 22 à 26 et 222 à 226.
Un circuit s'établit alors par la terre, la bat- terie, l'élément de résistance 88, le contact de repos et l'armature 75, le contact de repos et l'armature 76, le con- tact fermé 22, l'interrupteur d'arrêt K-S, l'armature 138 et son contact de repos, l'interrupteur K-2 et la terre, shuntant ainsi le circuit d'excitation du relais 86. Le re- lais à retardement 86 est désexcité après ur. certain temps et ouvre ainsi le circuit de verrouillage primitif du relais
87, à l'armature 89 et à son contact antérieur. Le relais
87 est désexcité et ferme la ligne de commande.2: à l'armatu- re 97.
Il en résulte qu'un circuit d'établi! de nouveau par la ligne de commande, mais de façon a renverser le sens du courant par rapport à ce qui a été décrit précédemment, le circuit partant de la terre, par la batterie, armature 67 et son contact antérieur, l'enroulement du relais 28, le contact fermé 25, le contact antérieur et l'armature 95, le contact -de repos et l'armature 97, la ligne de commande d, l'armature 295 et son contact antérieur, le contact fermé 225, l'enroulement du relais 228, le contact de repos et l'armature 267, et retour à la terre. Par suite de l'établis- sement de ce circuit, les relais 28 et 228 sont excités.
La nouvelle disposition du circuit de commande permettant de faire avancer pasä-pas les arbres des deux stations peut être mieux expliquée maintenant. On remarque- ra que, à chaque station, le circuit de commande comprend deux groupes de relais: 16 à 18 et 26 à 28 à l'une des sta- tions et 216 à 218 et 226 à 228 à l'autre station. Le relais 18 est relié aux contacts de la première came et de toutes les cames impaires, et à la batterie. Tant que les cames correspondantes de chaque station maintiennent leurs contacts
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fermés simultanément, ces deux relais seront excités en cir- cuit-série par du courant s'écoulant de la batterie de la sous-station a la terre au poste du "dispatcher".
On observera que le relais 28 est relié aux con- tacts de la seconde came et des cames paires ainsi qu'à la batterie, et que le relais 228 est relié aux contacts de la seconde came et de toutes les cames paires, et à la terre.
Lorsque les cames correspondantes des deux stations ferment leurs contacts, ce qui indique quelles sont synchronisées, ces deux relais sont reliés par un circuit-série partant de la batterie du poste du "dispatcher" et aboutissant à la terre à la sous-station. Il est donc évident que, dans le premier cas, les relais 18 et 218 seront reliés par un cir- cuit-série dans lequel le courant circule dans un sens et que dans le second cas il s'établit un circuit-série comprenant les relais 28 et 228 et dans lequel le courant circule en sens inverse. Tant que les deux arbres rotatifs sont en syn- chronisme, les circuits mentionnés ci-dessus s'établiront consécutivement en vue de provoquer une rotation ultérieure des arbres.
Si cependant l'un des arbres cessait d'être en syn- chronisme avec l'autre, les circuits mentionnés ci-dessus ne s'établiraient pas, la connexion s'établissant soit de terre â terre soit de batterie à batterie et l'avancement pasà-pas cesserait. Il est donc évident qu'avec le nouveau circuit de commande, les deux arbres doivent soit se mouvoir en synchro- nisme, soit rester immobiles. Cette explication étant donnée, on va maintenant exposer les résultats de l'excitation des relais 28 et 228 dans les circuits-série décrits précédem- ment.
1 Au poste du "dispatcher", par suite de l'excita-
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tion du relais 28, un circuit s'établit pour le relais 26 à armature 68. l'excitation du relais 26 ouvre, à l'armature
69, le circuit de verrouillage série des relais 16 et 17 précédemment décrit, prépare à l'armature 55 un circuit d'ex- citation série pour les relais 26 et 27 et ferme a l'armature
65 et à son contact antérieur un circuit pour l'électro-ai- mant rochet 36. Ce circuit s'établit par la terre, la bat- terie, l'enroulement de l'électro-aimant à rochet 36, l'ar- mature 57 et son contact de repos, le contact antérieur et l'armature 65, le contact de repos et l'armature 66 et re- tour à la terre.
On se rappellera qu'à la sous-station le relais 228 a été excité en série avec le relais 28 et a par suite fermé à l;armature 268 un circuit d'excitation pour le relais 226.
Par suite de l'excitation du relais 226, le circuit d'exci- tation primitif des relais 216 et 217 s'ouvre en 256, un circuit d'excitation série pour les relais 226 et 227 se prépare à l'armature 252 sans cependant devenir effectif à ce moment à cause du circuit d'excitation primitif du relais
226, et un circuit dtexcitation pour l'électro-aimant à ro- chet 236 s'établit à l'armature 265 par la terre, la batterie, l'enroulement de l'électro-aimant 236, l'armature 258 et son contact de repos, le contact antérieur et l'armature 265, le contact de repos et l'armature 266 et retour à la terre.
Revenant maintenant au poste du "dispatcher", on se rappellera que le circuit d'excitation du relais 86 a été shunté par la fermeture du contact 22. Le relais 86 est de nouveur excité par suite de l'ouverture du circuit shunt à l'armature 76 lorsque le relais 28 est excité. Par suite de l'excitation du relais 86, l'aimature 89 ferme de nouveau son contact antérieur pour préparer un circuit pour le relais 37. a la suite de ltexcitation de l'électro-aimant à rochet
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36, le circuit s'établit alors par le contact 37 comme on l'a décrit précédemment. le relais 87 est excita ferme un circuit d'auto-verrouillage à l'armature 38 et ouvre le circuit de commande à l'armature 97.
Par suite de l'ouverture du circuit de commande a l'armature 97, le circuit d'excitation primitif des relais 28 et 228 s'ouvre. A la suite de la désexcitation du relais 28, le circuit d'excitation série des relais 26 et 27 décrit plus haut devient effectif. En raison de l'excitation du re- lais 27, le circuit de commande s'ouvre encore à l'armature 67 et le circuit de l'électro-aimant à rochet s'ouvre à l'arma- ture 66.
Au poste du "dispatcher", par suite de la désexci- tation du relais 228, le circuit d'excitation primitif du relais 226 s'ouvre à l'armature 268 et le circuit d'excita- tion série des relais 22b et 227, précédemment décrit, de- vient alors effectif. Par suite de l'excitation du relais 227. le circuit de commande s'ouvure encore en un autre point, à l'armature 267 et le circuit de l'électro-aminat à rochet 236 s'ouvre à l'armature 266. la désexcitation des électro-aimants à rochets 3b et 23b fait avancer d'un pas leurs arbres à cames, ouvrant les contacts 22 à 2b et 222 à 22b respectivement et fermant les contacts associés aux cames 30 et 230.
Au cours d'un cycle de fonctionnement analogue à celui qui vient d'être décrit, le relais 8b est d'abord dé- sexcité puis ensuite excité pour ouvrir le circuit de verrouil- lage du relais 87 et prépare alors ce même circuit de ver- rouillage et la ligne de commande lorsqu'un circuit se ferme de nouveau à l'armature 97 en vue de connecter les relais 18 et 218 en série par intermédiaire des contacts des cames 30 et 230 qui, à leur tour, auront pour effet d'exciter puis
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de désexciter l'électro-aimant à rochet, dans le but de fai- re avancer d'un pas l'arbre de chaque station** après quoi le cycle recommence, sauf que le sens du courant est renversé et que les relais 28 et 228 sont compris dans un circuit- série.
De la sorte, les arbres à cames de chaque station seront entraînes en synchronisme jusqu'à ce que les contacts reliés à l'interrupteur de commande actionné soient fermés.
Dans le cas considéré, on suppose que l'interrupteur K-3 et
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l'interrupteur de commande principal K-M.eo.tfems.l5rterfzp- teur K-3 est conjugué avec les contacts de la seconde came
20, lorsque ces contacts sont fermés par leurs cames, une impulsion est envoyée dans la ligne de contrôle en partant de la terre, par la batterie, le contact 135 de l'interrup- teur de commande principal K-M, le contact 136 de l'inter- rupteur de commande individuel K-3, le contact de repos et l'armature 137, le contact fermé 24 de la came 20, la ligne de contr8le C, le contact 224 de la came 220, l'armature 245 et son contact antérieur, l'enroulement du relais 287 et la terre.
Par suite de l'excitation du relais 287,le solénolde 285 est excité et le coupe-circuit C est amené dans sa posi- tion de fermeture.
Le passage du coupe-circuit de sa position ouverte à sa position fermée a pour résultat que l1 interrupteur à palette ouvre les contacts du circuit d'excitation des re- lais 278 et 277. Après un laps de temps, l'armature du relais 277 retombera et ouvrira,le circuit d'excitation du relais 276. Il en résulte qu'une impulsion de surveillance sera en- voyée dans la ligne à partir de la terre, par la batterie, le contact de repos et l'armature 248, les contacts 223 de la came 220, la ligne de surveillance S, le contact 23 de la
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came 20, l'armature 45 et son contact de repos, l'enroulement du relais 5 et la terre. Par suite, l'armature de verrouilla- ge du relais 5 est retirée de dessous les armatures du re- lais 4 et celles-ci reviennent à leur position de repos.
Quand l'armature 46 revient à sa position de reposa le cir- cuit d'excitation de la lampe-signal 2 s'ouvre à l'armature 46 et à son contact antérieur et un circuit d'excitation pour la lampe-signal 3 se ferme à cette même armature, à son contact de repos. Un circuit d'excitation s'établit aussi pour le relais 6 à l'armature 47 et à son contact antérieur.
Le relais 6 est excité pour déconnecter le relais 5 de la ligne de surveillance et pour mettre, à sa place, le relais 4 sous le contrôle de celle-ci.
Il est à remarquer que, avant que les conditions du coupe-circuit ne changeassent, la ligme de surveillance était reliée à la terre par le relais 5 au poste du dispatcher et par l'armature 248 à la sous-station et que cette conne- xion terre-terre a été changée en une connexion à la batte- rie à la sous-station par suite d'un changement de condi- tion du coupe-circuit. A la suite de l'achèvement du signal de surveillance la ligne de surveillance est reliée à la batterie du poste du "dispatcher" par l'intermédiaire de l'enroulement du relais 4 et à celle de la sousstation par l'intermédiaire de l'armature 248.
Si le coupe-circuit pas- sait de sa position fermée à sa position ouverte, la conne- xion batterie-batterie serait mise à la terre à la' sous- station et un signal de surveillance serait de nouveau trans- mis.
On se rappelle que, à la sous-station, le relais 276 était primitivement normalement excité et reliait ainsi l'enroulement 287 à. la ligne de contrôle avant qu'aucune
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impulsion pour la fermeture du coupe-circuit n'ait été reçue.
Par suite de la désexcitation du relais 276, l'enroulement
287 a été déconnecté de la ligne de contrôle et l'enroulement
288 a été connecté à sa place à cette ligne de contrôle par
1'armature 245 et son contact de repos.
Les arbres à cames contienuent alors à être entraî- nés pas-à-pas de la manière précédemment décrite, jusqu'à ce que la came 100 actionne ses contacts au poste du "dispatcher" et que la came 300 actionne les siens à. la sous-station. Il en résulte que le contact normalement fermé 102 est amené dans sa position d'ouverture et ouvre le circuit de verrouil- lage du relais 85. La désexcitation du relais 85 prépare un circuit pour le relais 84 à l'armature 92 et à. son contact de repos et ouvre le circuit de commande ± à l'armature 95.
L'ouverture du circuit de commande à l'armature 95 a évidemment le même effet que l'ouverture de ce circuit à. l'armature 97, c'est-à-dire de désexciter les relais 28 et 228 qui se trouvaient être excités dans le circuit-série à ce moment. Comme on l'a dit ci-dessus, ceci a pour résultat de désexciter les électro-aimants 36 et 236 respectivement en vue de faire avancer les arbres à cames d'un pas vers leur position suivante et de fermer les contacts de la came 10 au poste du "dispatcher" et de la came 210 à la sous-station.
Le circuit de contrôle normalement fermé décrit précédemment et comprenant les relais 84 et 274 en série devient alors effectif et ces relais sont excités en vue de préparer des circuits pour le relais 85 au poste du "dispatcher" et pour le relais 275 à. la sous-station.
On va maintenant décrire ce qui se produit lorsque le coupe-circuit se ferme automatiquement par suite d'un
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état anormal de la ligne. Les relais normalement excités 278 et 277 s'ouvrent par suite de 1 'ouverture des contacts de l'interrupteur à palette. Le relais 277 est un relais à retardement qui, après un certain laps de temps, ouvre à son armature le circuit d'excitation du relais 276. Entre- temps cependant, un circuit d'excitation pour le relais 276 s'établit par la terre, l'armature 246 et son contact de repos, l'armature 247 et son contact antérieur, les contacts fermés 215 de la came 210, l'enroulement du relais 275, la batterie et la terre.
L'excitation du relais 275 ferme un circuit d'auto-verrouillage par la terre, la batterie, l'en- roulement du relais 275, le contact antérieur et l'armature 249, le contact fermé 303 et la terre, et ouvre à l'armatu- re 292 le circuit de contrôle normalement fermé. Les relais 274 et 84 sont désexcités par suite de l'ouverture de ce circuit à l'armature 292.
La désexcitation du relais 84 ferme un circuit d'excitation pour le relais 85 par la terre, la batterie, l'enroulement du relais 85, le contact de repos et l'armatu- re 96 et la terre. Ceci ferme le circuit de commande à l'ar- mature 95. Les circuits de commande fonctionnent alors aux deux stations de la manière décrite précédemment.
A la sous-station, la désexcitation du relais 274 prépare à l'armature 293 un circuit de verrouillage pour les relais de commande et ferme à la même armature un circuit d'excitation pour le relais 273. Ce dernier ferme un circuit d'auto-verrouillage par la terre, la batterie, l'enroulement du relais 273, le contact antérieur et l'armature 294, le contact fermé 303 et la terre, et ferme le dernier contact du circuit de commande, à l'armature 295.
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Apres un lapa de temps, le relais à. retardement
226 est désexcite et ouvre, à l'armature 247, le circuit d'excitation primitif du relais 275, commute la ligne de con- trôle du relais 287 au relais 288 et prépare le circuit de surveillance au relais 248 et à son contact de repos. lorsque la came 20 du poste du "dispatcher" et la came 220 de la sous-station fexment leurs contacts respectifs, l'équipement de surveillance du coupe-circuit C est relié par l'intermédiaire de la ligne de surveillance aux lampes de si- gnalisation et les fait fonctionner de la maniere déjà dé- crite.
L'avancement pas-à-pas continue alors jusqu'à ce que la came 100 du poste du "dispatcher" et la came 300 de la sous-station ferment leurs contacts et agissent de façon à ramener l'appareil à son état normal de la maniere décrite ci-dessus. Ici s'achève la description des opérations qui sont la conséquence soit d'une opération de contrôle soit d'une opération de surveillance.
Il est à remarquer que, comme les mécanismes à. came appartiennent individuellement à des interrupteurs et à des mécanismes moteurs, on peut les ajouter un à un à mesure que le alterne prend de l'extension. Ainsi, si au lieu des dix opérations décrites on voulais effectuer onze opérations de contrôle, il suffirait simplement d'ajouter une came à l'ar- bre en changeant évidemment les positions relatives des au- tres cames de manière que leurs broches soient exactement réparties autour de la circonférence, et en remplaçant ma- turellement la roue à rochet par une otre à onze dents. De cette façons le système peut être étendu presqu'indéfiniment afin de commander ou de surveiller tout nombre voulu d'opé- rations.
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Il est donc évident que l'on a créé un nouveau moyen de sélection et que l1 invention peut, par suite, être appliquée à n'importe quel genre de signalisation sélective, telle par exemple, que la télégraphie, la téléphonie, les avertisseurs d'incendie, la signalisation des chemins de fer, l'éclairage des rues et autres applications analogues.
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Improvements to electrical signaling and / or control systems
This invention relates to electrical selective signaling and / or control systems and more particularly to systems for centrally monitoring and controlling electrical devices located at a distance.
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Its aim is to provide a positive, inexpensive, accurate and robust system for selectively controlling a remote mechanism from a central point.
Other objects of the invention will be described more fully in the course of the detailed description which follows.
It has been found, in practice, that a control and monitoring system must not only be inexpensive, but that it operates under conditions which demand that it be robust, of rigorous accuracy, positive, flexible and easy to maintain operation.
The distributor type control and monitoring system employed heretofore has been found to lack accuracy and flexibility. To avoid this inconvenience, the type of relay selection has been developed, relays having proved to be very effective from the point of view of automatic telephony selection. It was quickly found, however, that the supervisory control conditions differ considerably from those encountered in an automatic telephone network. The control unit, with its large machines, vibrates enough to cause the contacts of the delicate armatures of the telephone relays to close during a normal period of opening and de-energization of the relay.
In practice, it is necessary to use the station's control battery to supply power to. the crew of the monitoring relay. As the load of this power source varies continuously, there is a resulting variation in the voltage which often exceeds the limits of the relays and consequently causes false operations of either de-energization or excitation.
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Since the circuit switches which must be opened and closed are often very large, their operation requires a considerable amount of energy. However, the relays having very reduced armatures which involve only a small movement between the contacts, limit the possible voltage and the current which one can use on the line, the relays not being intended to fulfill functions. which require great effort.
It was therefore necessary to develop a selector system which satisfies the requirements indicated above, that is to say which gives a positive operation, which is robust, inexpensive, flexible and simple.
According to the present invention, in a signaling and / or electrical control system intended to combine mechanisms of one station with corresponding mechanisms of another remote station, by means of one or more circuits connecting these stations, a group of contacts is associated with each mechanism of each station and a mechanical selector is placed at each station intended to be actuated so as to close, or to close and open, mechanically each group of contacts. the all-round station, - devices such as control relays at each station and a control circuit connecting the stations, being established with a view to actuating in synchronism the mechanical selectors of the two stations, whereby ,
when groups of corresponding contacts are actuated at the two stations, a mechanism of one of these is combined with the corresponding mechanism of the other by means of these contacts and of the connection circuit (s).
The mechanical selector can comprise a series of cams or cam discs, a group of contacts being associated
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to each cam, and the cams may be mounted on a shaft and arranged so that the contact groups are actuated hole-by-turn by their respective cams when the shaft is rotated. By means of cam mechanisms, contact members are positively brought into their closed or open positions and held there. If, for some reason, the line voltage drops after the contact members have been closed or opened, this will not result, as in the case of electrically interlocking relays, in a change in state. contact members because they are then fixed in a voltage independent position.
That is, the cams are electrically operated and energy is removed while the control operations are being carried out. Thanks to the new control circuit and the positive actuation of the contacts, the system becomes noticeably of infallible accuracy.
In addition, the cam mechanisms can be of any size and be set up to provide any reasonable interval for opening and closing contacts. Because of the great latitude allowed in the dimensions of the contacts, high voltage and powerful current can be used to operate devices which are to be controlled and monitored.
As each cam mechanism is arranged so as to belong to individual pieces of apparatus, the system can, as will be explained below, be extended with a view to controlling, element by element, other devices. .
In addition, the cam mechanisms are inexpensive and robust.
In order that the invention may be easily understood and practiced, it will be described with reference.
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to the accompanying drawings in which:
Fig. 1 is a diagram of the apparatus and circuits of the "dispatcher" station;
Fig. 2 is a diagram of the device ... and the circuits of a substation, and
Figs. 3 and 4 are detailed views of a mechanical
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me cam according to the invention.
The system works as follows: When the "dispatcher" wishes to control an appliance element of the station, he actuates a switch associated with this element and an on-off switch. This operation results in opening the normally closed counter circuit and closing the normally open control circuit. Closing the control circuit has the effect of transmitting an impulse in one direction, which has the effect of advancing by one step at each station the shafts on which the cam mechanisms are mounted. If both shafts turn by the desired amount, a pulse of reverse polarity is transmitted by the control circuit and causes them to advance a second step.
As a result of the movement of the shafts, successive cam mechanisms successively close the contacts which they control, thus combining switches and signaling lamps of the "dispatcher" station with the corresponding mechanism of the substation.
When the shafts of the two stations have turned until they reach the point at which the cams conjugate the switch which has been actuated with the corre- sponding motor mechanism, a control signal is sent by the control line in order to operate the motor unit as desired. The operation of this results in sending a pulse through the monitoring line to
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operate the combined signaling devices and thus warn the "dispatcher" that 1 device element has operated.
The control circuit then continues to operate to rotate the two shafts until they have returned to their normal state. The primitive normally closed circuit of the control line and the primitive normally open circuit of the control line are then reestablished.
Fig. 1 shows, in the upper left corner, the start switch K which is always activated to start the mechanism. K-2 and K-3 are individual control switches each conjugated with a special substation motor mechanism. K-S is a stop switch for stopping the selector mechanism in any desired position, and K-M is the main control switch.
Lamp 1 is one of those which indicate that the mechanism has started to work and also the position of the various cam mechanisms. Lamps 2 and 3 are the monitoring lamps associated with a particular motor mechanism in order to indicate its state: 2 showing that a circuit breaker is open and 3 that it is closed. Relays 4 to 8 are the monitoring relays operating according to the monitoring indications to control lamps 2 and 3.
The members 10 to 100 are the cams mounted on a shaft 120 and 11 to 101 are the pins mounted on these cams to control their contacts 12, 22 and the following. Relays 16, 17 and 18 form one group of control relays and relays 26, 27 and 28 form the other group. The electromagnet 36 rotates the shaft 120 step by step. Relays 84 and 85 open and close the control circuit while
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relays 86 and 87 control the control circuit.
In Fig. 2, C designates one of the circuit breakers to be controlled. The members 210 to 300 are the cams mounted on the shaft 220, and 211 to 301 are the pins which control the contacts 212, 222 and the following. The relays 216, 217 and 218 form one group of control relays and the relays 226, 227 and 228 form the other group. The relays 272 to 278 are intermediate relays intended + to control the circuit breaker C and to release the supervisory control corresponding to the movement of the circuit breaker. Solenoids 285 and 286 control the latter.
Figures 3 and 4 show the details of the cam mechanisms. 310 designates the pin which, when it comes into contact with 325, actuates the contacts 311 and 312. The relay 315 controls the pawl 318 by means of its armature 316 oscillating on its pivot 317. The pawl 318 engages with teeth 319 to rotate the camshaft.
320 designates a spring intended to actuate the pawl when the relay 315 is de-energized.
The apparatus shown in the drawings having been described, its operation will now be explained in detail. For this purpose, it will be assumed that the "dispatcher" wishes to close circuit breaker 0 of the station. In order to operate the selector device, the "dispatcher" will actuate the start switch K. Before that, the following circuit is normally closed on the control line: from earth, by the winding of relay 84, the normally closed contact and the armature 92, the normally closed contact 13 of the cam 10, the control line c, the normally closed contact 213 of the cam 210, the winding relay 274, the normally closed contact and armature 292, the battery and return to earth.
This circuit has the effect of energizing the relays 84 of the
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"dispatcher" station and 274 'from the substation. The energization of relay 84 results in preparing a circuit for relay 85 to armature 93 and its front contact. A relay 86 is also energized through a circuit from earth, by the battery, the resistance element 88, the coil of the relay 85 and return to earth. As a result of the energization of this relay 86, a circuit is prepared for a relay 87 at the armature 89 and at its front contact.
When operating the power switch
K to close its contact, a circuit is established starting from the earth, by the contact of the switch K, the normally closed contact 15, the front contact and the armature 93, the winding of the relay 85, the battery and back to earth.
The energization of relay 85 results in establishing a circuit for this relay, starting from the earth, by the battery, the winding of the relay 85, the front contact and the armature 94, the contact. normally closed 102 and return to earth. As a result of energizing relay 85, the normally closed control circuit described above is open at armature 92 and the normally open control circuit is closed at armature 95.
The opening of the normally closed control circuit described above results in de-energizing the relays 84 of the "dispatcher" station and 274 of the substation.
The de-energization of relay 84 prepares, at armature 96, a latching circuit for control relays 16 to 18 and 26 to 28 which will then begin to act for d. 'open, at armature 93, the primitive excitation circuit of relay 85, thus removing it from the subsequent control of the start switch K during the remainder of the cycle of operations.
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At the substation, the de-energization of relay 274 establishes an energizing circuit for relay 273. This circuit starts from the earth, through the battery, the winding of the relay 273, the rest contact and the armature. 293 and return to earth and also prepares, at the same contact, a latching circuit for the control relays 216 to 218 and 226- to 228. The energization of the relay 273 closes a self-locking circuit starting from the ground , by the battery, the winding of the relay 273, the front contact and the armature 294, the closed contact 303 and return to earth, and, at the armature 295, closes the last contact of the control circuit.
It will be remembered that the excitation of relay 85 resulting from the closing of the contacts of switch K has the effect not only of opening the control circuit, the opening of which the results have just been described, but also to close the control circuit to the armature 95. The result is that a circuit is established starting from the earth, through the armature 53, and its rest contact, the winding of the relay 18, the closed contact 14, the front contact and the armature 95, the rest contact and the armature 95, the control line d, the armature 295 and its front contact, the closed contacts 214, the winding of the relay 218, the normally closed contact and the armature 253, the battery and return to earth. This circuit results in energizing the relays 18 of the "dispatcher" station and 218 of the substation.
The excitation of relay 18 has the effect of closing, at armature 54, an excitation circuit for relay 16.
The excitation of this relay 16 has the result of preparing, at the armature 55, a circuit, of excitation for the relays 16 &] b 17 in series, of opening, at the armature 56, a worm circuit -
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rusting possible for relays 26 and 27 in series and to establish, at armature 57, a circuit for the advancing electromagnet through step 36. This circuit starts from the earth, through the battery, l winding of the electromagnet 36, the armature
57 and its previous contact, the normally closed contact and the armature 58, the closed contact and the armature 65, the closed contact and the armature 6b and return to earth.
The excitation of the ratchet electromagnet 36 has the effect of moving its pawl in order to prepare the advancement of one step of the shaft 120, and closes the contact 37.
Remember that the relay 218 of the substation was energized in series with the relay 18. As a result of the energization of the relay 218, a circuit is established by the armature.
254 for the relay 216. The energization of the latter prepares an excitation circuit for the relays 216 and 217 in series, at the front contact of the armature 255, by the rest contact and the armature 256, the contact of rest and frame 293, and earth. However, this circuit is not effective at this time because of the primitive excitation circuit of relay 216.
A possible latch circuit for relays 226 and 227 in series opens at armature 257 and a circuit for the ratchet solenoid 236 is established at armature 250, this circuit comprising earth, battery , the winding of the ratchet electromagnet 236, the armature 258 and its front contact, the closed contact and the armature 259, the closed contact and the armature 265, the closed contact and frame 266, and return to earth. The electromagnet 236 moves its pawl in order to prepare the advancement of the shaft 120 by one step.
At the "dispatcher" station, as a result of the excitation of the ratchet electromagnet 36, a circuit for the
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relay 87 is established by the earth, the battery, the armature
89 and its previous contact, the winding of the relay 87, the contact 37 and return to earth. Due to the energization of relay 87, control line d opens at 97 and a latching circuit for relay 87 is established by earth, battery, armature 89 and its previous contact, the winding of the relay 87, the front contact and the armature 38, the closed contacts 102 and return to earth.
The opening of the control circuit at armature 97 results in opening the primitive series circuit of the relays
18 and 218 and to de-energize these relays. The de-energization of relay 18 opens the primitive excitation circuit of the relay
16 and relays 16 and 17 are then energized by the series circuits described previously.
As a result of the energization of the relay 17, the primitive control circuit also opens at the armature 53 and the arochet electromagnet circuit opens at the armature
58.
At the substation, following the de-energization of relay 218, the primitive energizing circuit of the relay
216 opens to armature 254 and relays 216 and 217 are then energized by the series circuit described above.
The energization of relay 217 further opens the primitive control circuit, at armature 253, and the excitation circuit of the ratchet electromagnet 236, at armature 259.
Due to the de-energization of the ratchet electromagnets 36 and 236, the shafts 120 and 220 advance by one step in the direction indicated by the arrows. Pins 11 and 211 are pulled out from under their contacts and contacts 12-15 and 212-215 open. In addition, pins 21 and.
221 actuate their contacts so as to close respective-
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338810 12. - ment 22 to 26 and 222 to 226.
A circuit is then established by the earth, the battery, the resistance element 88, the closed contact and the armature 75, the closed contact and the armature 76, the closed contact 22, l stop switch KS, armature 138 and its normally closed contact, switch K-2 and earth, thus bypassing the excitation circuit of relay 86. Delay relay 86 is de-energized after ur. time and thus opens the primary latching circuit of the relay
87, to the frame 89 and to its anterior contact. Relay
87 is de-energized and closes the command line. 2: to armature 97.
The result is that an established circuit! again by the control line, but so as to reverse the direction of the current with respect to what has been described previously, the circuit starting from the earth, by the battery, armature 67 and its previous contact, the winding of the relay 28, the closed contact 25, the front contact and the armature 95, the rest contact and the armature 97, the control line d, the armature 295 and its front contact, the closed contact 225, the winding relay 228, the normally closed contact and armature 267, and return to earth. As a result of the establishment of this circuit, relays 28 and 228 are energized.
The new control circuit arrangement for stepping forward the shafts of both stations can now be better explained. It will be noted that, at each station, the control circuit comprises two groups of relays: 16 to 18 and 26 to 28 at one of the stations and 216 to 218 and 226 to 228 at the other station. The relay 18 is connected to the contacts of the first cam and of all the odd cams, and to the battery. As long as the corresponding cams of each station maintain their contacts
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When closed simultaneously, these two relays will be energized in a series circuit by current flowing from the battery of the substation to the earth at the “dispatcher” station.
It will be observed that the relay 28 is connected to the contacts of the second cam and of the even cams as well as to the battery, and that the relay 228 is connected to the contacts of the second cam and of all the even cams, and to the battery. Earth.
When the corresponding cams of the two stations close their contacts, which indicates that they are synchronized, these two relays are connected by a series circuit starting from the battery of the "dispatcher" station and ending in the earth at the substation. It is therefore obvious that, in the first case, the relays 18 and 218 will be connected by a series circuit in which the current flows in one direction and that in the second case a series circuit is established comprising the relays. 28 and 228 and in which the current flows in the opposite direction. As long as the two rotating shafts are in synchronicity, the circuits mentioned above will be established consecutively with a view to causing a subsequent rotation of the shafts.
If, however, one of the shafts ceased to be in synchronism with the other, the above-mentioned circuits would not be established, the connection being made either from earth to earth or from battery to battery and the stepwise advancement would cease. It is therefore obvious that with the new control circuit, the two shafts must either move in synchronism or remain stationary. This explanation being given, the results of the excitation of relays 28 and 228 in the series circuits described above will now be explained.
1 At the "dispatcher" post, as a result of the excitement
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tion of relay 28, a circuit is established for relay 26 with armature 68. excitation of relay 26 opens, at armature
69, the series latching circuit of relays 16 and 17 previously described, prepares for armature 55 a series excitation circuit for relays 26 and 27 and closes on armature
65 and in its previous contact a circuit for the ratchet electromagnet 36. This circuit is established by the earth, the battery, the winding of the ratchet electromagnet 36, the arm. mature 57 and its rest contact, the anterior contact and the armature 65, the rest contact and the armature 66 and return to earth.
It will be recalled that at the substation the relay 228 was energized in series with the relay 28 and consequently closed to the armature 268 an excitation circuit for the relay 226.
As a result of the excitation of relay 226, the primitive excitation circuit of relays 216 and 217 opens at 256, a series excitation circuit for relays 226 and 227 is prepared at armature 252 without however become effective at this time because of the primitive excitation circuit of the relay
226, and an excitation circuit for the rock solenoid 236 is established at the armature 265 by the earth, the battery, the coil of the electromagnet 236, the armature 258 and its contact. rest, front contact and armature 265, rest contact and armature 266 and return to earth.
Returning now to the "dispatcher" position, it will be remembered that the excitation circuit of relay 86 has been bypassed by the closing of contact 22. Relay 86 is again energized following the opening of the bypass circuit at armature 76 when relay 28 is energized. As a result of the energization of the relay 86, the magnet 89 again closes its previous contact to prepare a circuit for the relay 37. following the energization of the ratchet electromagnet
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36, the circuit is then established by contact 37 as described above. relay 87 is energized, closes a self-locking circuit to armature 38 and opens the control circuit to armature 97.
Following the opening of the control circuit to the armature 97, the primitive excitation circuit of the relays 28 and 228 opens. Following the de-energization of relay 28, the series excitation circuit of relays 26 and 27 described above becomes effective. Due to the excitation of relay 27, the control circuit opens again at armature 67 and the ratchet electromagnet circuit opens at armature 66.
At the "dispatcher" station, following the de-energization of relay 228, the primitive excitation circuit of relay 226 opens at armature 268 and the series excitation circuit of relays 22b and 227, previously described, then becomes effective. As a result of energizing relay 227. the control circuit opens at yet another point, at armature 267 and the ratchet electro-aminate circuit 236 opens at armature 266. de-energization of the ratchet electromagnets 3b and 23b causes their camshafts to advance by one step, opening the contacts 22 to 2b and 222 to 22b respectively and closing the contacts associated with the cams 30 and 230.
During an operating cycle similar to that which has just been described, the relay 8b is first de-sexed then then energized to open the latching circuit of the relay 87 and then prepares this same worm circuit. - rusting and the control line when a circuit closes again to the armature 97 in order to connect the relays 18 and 218 in series through the contacts of the cams 30 and 230 which, in turn, will have the effect of 'excite then
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to de-energize the ratchet electromagnet, with the aim of advancing the shaft of each station by one step ** after which the cycle begins again, except that the direction of the current is reversed and that the relays 28 and 228 are included in a series circuit.
In this way, the camshafts of each station will be driven in synchronism until the contacts connected to the actuated control switch are closed.
In the case considered, it is assumed that the switch K-3 and
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the main control switch K-M.eo.tfems.l5rterfzp- teur K-3 is combined with the contacts of the second cam
20, when these contacts are closed by their cams, a pulse is sent in the control line starting from the earth, by the battery, the contact 135 of the main control switch KM, the contact 136 of the individual control switch K-3, the rest contact and the armature 137, the closed contact 24 of the cam 20, the control line C, the contact 224 of the cam 220, the armature 245 and its contact front, the winding of relay 287 and earth.
As a result of energizing relay 287, solenoid 285 is energized and circuit breaker C is brought to its closed position.
Changing the circuit breaker from its open to closed position results in the paddle switch opening the drive circuit contacts of relays 278 and 277. After a period of time, the armature of relay 277 will drop out and open, the relay 276 excitation circuit. As a result, a monitoring pulse will be sent into the line from earth, through the battery, the NC contact and armature 248, contacts 223 of cam 220, monitoring line S, contact 23 of
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cam 20, armature 45 and its rest contact, the winding of relay 5 and earth. As a result, the locking armature of the relay 5 is withdrawn from under the armatures of the relay 4 and the latter return to their rest position.
When armature 46 returns to its resting position the signal lamp 2 excitation circuit opens at armature 46 and its front contact and an excitation circuit for signal lamp 3 is opened. closed to this same frame, to its rest contact. An excitation circuit is also established for the relay 6 at the armature 47 and at its previous contact.
Relay 6 is energized to disconnect relay 5 from the monitoring line and to put, in its place, relay 4 under the control of the latter.
Note that before the circuit breaker conditions changed, the watchdog was connected to earth through relay 5 at the dispatcher station and through armature 248 at the substation and this connection was xion earth-earth has been changed to a battery connection at the substation due to a change in the condition of the circuit breaker. Following the completion of the monitoring signal the monitoring line is connected to the battery of the "dispatcher" station through the winding of the relay 4 and to that of the substation through the frame 248.
If the circuit breaker was changed from its closed position to its open position, the battery-battery connection would be grounded to the substation and a monitoring signal would again be transmitted.
Recall that, at the substation, relay 276 was originally normally energized and thus connected winding 287 to. the control line before any
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impulse to close the circuit breaker has not been received.
As a result of the de-energization of relay 276, the winding
287 has been disconnected from the control line and the winding
288 was instead connected to this control line by
The frame 245 and its rest contact.
The camshafts then continue to be driven step by step in the manner previously described, until the cam 100 actuates its contacts at the "dispatcher" station and the cam 300 actuates its contacts at. the substation. As a result, normally closed contact 102 is brought into its open position and opens the latch circuit of relay 85. De-energizing relay 85 prepares a circuit for relay 84 to armature 92 and to. its normally closed contact and opens the control circuit ± to armature 95.
The opening of the control circuit to the armature 95 obviously has the same effect as the opening of this circuit to. armature 97, that is to say to de-energize relays 28 and 228 which happened to be energized in the series circuit at this time. As said above, this results in de-energizing the electromagnets 36 and 236 respectively in order to advance the camshafts one step to their next position and to close the contacts of the cam 10. at the "dispatcher" station and cam 210 at the substation.
The normally closed control circuit described previously and comprising relays 84 and 274 in series then becomes effective and these relays are energized in order to prepare circuits for relay 85 at the "dispatcher" station and for relay 275 at. the substation.
We will now describe what happens when the circuit breaker closes automatically following a
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abnormal line condition. Normally energized relays 278 and 277 open as a result of the opening of the vane switch contacts. Relay 277 is a time delay relay which, after a certain period of time, opens to its armature the excitation circuit of relay 276. In the meantime, however, an excitation circuit for relay 276 is established by earth. , armature 246 and its normally closed contact, armature 247 and its front contact, closed contacts 215 of cam 210, winding of relay 275, battery and earth.
Excitation of relay 275 closes a self-locking circuit through earth, battery, coil of relay 275, front contact and armature 249, closed contact 303 and earth, and opens to armature 292 the normally closed control circuit. Relays 274 and 84 are de-energized as a result of opening this circuit at armature 292.
De-energizing relay 84 closes an energizing circuit for relay 85 through earth, the battery, the coil of the relay 85, the normally closed contact and the armature 96 and earth. This closes the control circuit at frame 95. The control circuits then operate at both stations in the manner previously described.
At the substation, the de-energization of relay 274 prepares the armature 293 for a locking circuit for the control relays and closes on the same armature an excitation circuit for the relay 273. The latter closes an auto circuit. -locking by the earth, the battery, the winding of the relay 273, the front contact and the armature 294, the closed contact 303 and the earth, and closes the last contact of the control circuit, to the armature 295.
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After a lapse of time, the relay to. delay
226 is de-energized and opens, at armature 247, the primitive excitation circuit of relay 275, switches the control line from relay 287 to relay 288 and prepares the monitoring circuit for relay 248 and its closed contact. . when the cam 20 of the "dispatcher" station and the cam 220 of the substation close their respective contacts, the monitoring equipment of the circuit breaker C is connected via the monitoring line to the signal lamps. generalization and makes them work in the manner already described.
The step-by-step advance then continues until the cam 100 of the "dispatcher" station and the cam 300 of the substation close their contacts and act to return the device to its normal state of operation. the manner described above. Here ends the description of the operations which are the consequence of either a control operation or a monitoring operation.
It should be noted that, like the mechanisms at. cam belong individually to switches and motor mechanisms, they can be added one by one as the alternate expands. Thus, if instead of the ten operations described one wanted to carry out eleven control operations, it would be sufficient to add a cam to the shaft, obviously changing the relative positions of the other cams so that their pins are exactly distributed. around the circumference, and maturally replacing the ratchet wheel with an eleven tooth blade. In this way the system can be extended almost indefinitely to control or monitor any desired number of operations.
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It is therefore evident that a new means of selection has been created and that the invention can therefore be applied to any kind of selective signaling, such as, for example, telegraphy, telephony, alarms. fire, railway signaling, street lighting and the like.