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Messieurs Laurent SEGUIN et Augustin BEGUIN Tachymètre stroboscopique
La présente invention a pour objet un appareil stroboscopique destiné à la mesure et au contrôle des vitesses. Cet appareil est remarquable en'ce qu'il oomprend en combinaison un dispositif stroboscopique capable de produire des éclairs à fréquence déterminée, un dispositif destiné à faire varier la fréquence de ces éclairs, et un indicateur enregistrant la fréquence des éclairs, c'est-à-dire la vitesse de l'objet dont on veut mesurer la vitesse.
Les différentes caractéristiques de l'appareil apparaîtront dans la description qui va suivre, en se référant au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple, un certain nombre de modes de réalisation de l'invention.
Au dessin annexé :
La figure 1 représente une vue d'ensemble schéma- tique d'un appareil conduit par un moteur électrique asynchrône par l'intermédiaire d'un changement de vitesses.
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La figure 2 est une coupe longitudinale du change- ment de vitesses.
La figure 3 en est une coupe transversale.
La figure 4 montre schématiquement le montage de la lampe, le synchroniseur étant vu en plan.
La figure 5 est une vue d'ensemble schématique dans laquelle le courant d'éclairage est fourni par une magnéto.
La figure 6 est une vue dTensemble d'une variante à petite échelle représentant, à titre d'exemple, un taohymètre stroboscopique suivant l'invention.
La figure 7 est une vue en élévation avec arrache- ments et coupe montrant l'ensemble d'un moteur et d'un dispositif de variabeur de vitesses.
La figure 8 est une vue en élévation montrant, à titre d'exemple, un autre mode d'exécution du varia- teur de vitesses, le dit variateur comportant des la- mes élastiques.
La figure 9 est une vue partielle représentant une variante- de variateur de la figure 8.
La figure 10 représente schématiquement un varia- teur dans lequel le contact est actionné au moyen d'un régulateur analogue à un taohymètre d'un type connu quelconque, par exemple chronométrique.
Les figures 11 et 12 représentent schématiquement deux circuits comportant un contact commandé par un des variateurs suivant l'invention.
La figure 13 est une variante du montage de la figure 4.
La figure 14 est une variante du montage de la figure 4, suivant laquelle on utilise deux lampes pour obtenir des éclairs stroboscopiques supplémentaires.
La figure 15 est une vue schématique duMontage d'un appareil à grand éclairage.
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La figure 16 représente le montage d'une lampe à mercure.
Les figures 17 à 20 montrent schématiquement des variantes du dispositif de la figure 14,
Sur un bâti 1 ( fig.1 et 2) sont montés : le mo- teur asynchrône 2, la génératrice de courant continu 3, .le changement de vitesse 4 avec son tachymètre 5, ses deux volants de manoeuvre 6 et 6a et son synchroniseur 7. Une boîte 8 renfermant les différents organes élec- triques : transformateurs, condensateurs, etc... dé- crits ci-après, est reliée d'une part aux bornes 9, 9 de la génératrice 3 et, d'autre part, aux électrodes du tube à gaz raréfié lo ( par exemple un tube à néon),
Le moteur 2 est asynohrône mais, étant donné le faible travail qu'il doit fournir par rapport à sa puissance, il tourne à une vitesse pratiquement cons- tante.
Bien entendu, on peut également utiliser un moteur synchrone.
Le changement de vitesse à friction 4 'est essen- tiellement constitué de la façon suivante :
Deux plateaux 32 et 33 ( fig. 2 et 3) montés fous sur un arbre fixe 31, sont pressés par deux ressorts 34 et 35 contre trois galets 15,16, 17. Les galets 16 et 17 sont entraînés par la rotation des arbres 12 et 13 et peuvent être déplacés radialement le long de ces arbres au moyen des volants de manoeuvre 6 et 6a et par l'intermédiaire d'un dispositif de commande ap- proprié, par exemple celui représenté qui comporte des tiges filetées 18 et 19, 'actionnées par les volants 6 et 6a et provoquant le déplacement d'écrous 20 et 21, guidés par des tiges 22 et 23. Des ergots 24 et 25 pénètrent dans des gorges 26 et 27 des galets 16 et 17.
Ltafbre 12 est commandé par le moteur 2, tandis que
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l'arbre 1.,3 commande le tachymètre 5 et le synchroni- seur 7. Le changement de la vitesse peut être obtenu. d'une façon continue et sur une grande échelle par la manoeuvre des volants 6 et 6a.
Le synchroniseur 7 ( fig. 2 et 4 ) secompose d' un flasque 7a portant en son centre un palier traver- sé par l'arbre 13. cet arbre 13 se termine par un ex-
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centrique 37 qui détermine l'oscillation d1 un collier ou levier double en matière isolante 38 portant deux plots 9 et 40 destinés à venir alterriativei.1--,,.It LU contact de deux plots 41 et 4w portés 11er des ie viers 43 et 44 respectivement. Les leviers 38, 43, 44 os- cillent autour d'un axe commun 45 porté par le flas- que 7a:et les leviers 43 et 44 sont rappelés par des ressorts 46, 47 contre des butées réglables 48, 49.
La borne 9 de la génératrice de courant continu
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est reliée au pl.:t 2 par l'intermédiaire de la borne ; la borne ga est reliée, d'une part, avec l'armatu- re d1 un condensateur 50 dont l'autre armature est re- liée aux deux plots 39 et 40 par 1 intermédiaire de la borne B et, d'autre part, à l'extrémité du primai- re 51 d'un transformateur dont l'autre extrémité est reliée au plot 41 par l'intermédiaire de la borne c.
Les deux extrémités du secondaire 52 de ce transforma- teur sont relié's aux bornes du tube à gaz raréfié lu.
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Le contact des plots 40, g2 provoque la charge du cor- dousaceur 50 par la génératrice de 'courant continu 5 et le contact des plots 39* 41t provoque la décharge de ce condensateur dans le primaire 51 du transforma- teur, ce qui donne naissance, dans le secondaire 52, à un courant induit qui illumine le tube10. On peut ob- tenir ainsi, en éclairant un objet en mouvement, les apparences connues de la stroboscopie et arriver au
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synchronisme désiré par la manoeuvre'des volants 6 et 6a.
Cet appareil permet tout spécialement, par la lecture du tachymètre 5, la mesure de la vitesse des mobiles avec lesquels le tachymètre stroboscopique est synchronisé. La constance de la vitesse du moteur 2 permet de conserver au synchroniseur aussi longtemps qu'on le désire une vitesse donnée, obtenue une fois pour toutes au moyen du changement de vitesse 4, et de contrôler ainsi le mouvement de mobiles qui doi- vent tourner à cette même vitesse, comme dans le cas des broches de filatures par exemple.
La génératrice 3 et le synchroniseur 7 peuvent être remplacés par une magnéto M ( fig. 5) montée à la place du synchroniseur 7 et commandée par le change- ment de vitesse 4. Le tube 10 est alors monté sur le secondaire de la magnéto qui détermine, comme il est connu, des éclairs dans le tube. Le tube peut être monté, soit avec un condensateur en shunt, un éclateur réglable en série, les deux combinés,, soit directement aux bornes de la magnéto. Dans ce dernier cas, l'image stroboscopiques est étalée, ce qui ne gêne en rien les mesures ou les contrôles de vitesses, et permet, par l'observation da l'étalement de l'image, de reconnaître si le synchroniseur tourne à la vitesse réelle du mobile ou si sa vitesse n'est qu'un sous-multiple n de cette vitesse réelle, suivant que l'étalement est plus ou moins grand.
Cet étalement de l'image peut être, dans ce but, artificiellement augmenté et réglé par l'interposition d'une self en série avec le tube. pour observer l'étalement de l'image; on peut la comparer avec l'image d'un repère tournant à la vitesse du syn- chroniseur et porté par un disque commandé par lui
On a supposé jusqu'à présent que le moteur 2 tour- ne à vitesse constante et qu'on règle la fréquence des
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éclairs au moyen d'un changement de vitesses 4.
Or, on peut également réaliser un tachymètre stroboscopique en utilisant un moteur à vitesse variable et un régula- teur automatique capable de fixer la vitesse du moteur à une valeur déterminée et réglable, régulateur qui se- ra désigné par la suite sous le nom de Il variateur de vitesses ".
Comme on le voit à la fig. 6, le tachymètre stro- boscopique.peut être constitué par un moteur universel
2, un variateur de vitesses R, ane magnéto 11 conduite par le moteur et dont le secondaire éclaire un tube au néon lo et un indicateur de vitesses quelconque b.
Bien entendu tout autre moyen de produire des éclairs tels que disques perforés, obturateurs de fais- ceaux lumineux, etc... commandés par l'arbre du moteur peuvent être employés dans la combinaison objet de la demande.
On comprend aisément qu'en réglant la variateur de vitesses R de faon-que le régulateur qui en cons- titue l'un des éléments impose au moteur 2 une vitesse constante, qu'on pourra lire sur l'indicateur de vites- ses b. on pourra régler et connaître la fréquence des éclairs stroboscopiques et, per suite, mesurer la vites- se du mobile à étudier.
L'invention concerne également un mode de réalisa- tion d'un variateur de vitesses particulièrement appli- cable à un tel tachymètre stroboscopique. En se référant à la fig. 7 le moteur électrique à régler 2, muni de son volant V, entraîne par l'intermédiaire de l'accouplement C le régulateur R. Ce dernier se compose d'un arbre 101 monté sur deux paliers à l'intérieur d'un bâti 102 repré- senté ouvert sur la figure. L'arbre 101 porte un volant 103 ( vu en coupe sur le dessin ) percé d'un certain nombre de trous 104 également répartie, inclines, et
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dans chacun desquels est logée une bille libre.
Une couronne 105 vient coiffer les orifices de ces trous de façon à empêcher les billes de sortir, Un levier 106 articulé en 107 et portant une ouverture pour lais- ser passer librement l'arbre 101 maintient la couronne 105 par l'intermédiaire de vis de butée 108 et d'une butée à billes 109. Un ressort 110 fixé d'une part sur le levier 106 et d'autre part sur une vis de réglage 111 assure le contact entre un plot isolé 112 fixé à l'extrémité du levier 106 et un plot fixe isolé 113 monté sur le bâti. Ces plots sont munis de radiateurs.
Le contact 112* 113 est intercalé* par exemple, sur la ligne d'alimentation du moteur.
Lorsque le moteur tourne, la force centrifuge tend à faire sortir les billes de leurs logements et les applique contre la couronne 105 dont elles assurent ainsi le centrage. Quand la vitesse du moteur dépasse une vitesse déterminée par le réglage du ressort llo au moyen de la vis 111, la pression des billes est suffi- sante pour faire déplacer légérement la couronne 105 parallèlement à lTarbre 101, ce qui pousse le levier 106 et ouvre le contact 112, 113 interrompant ainsi ou diminuant l'alimentation du moteur,
Un condensateur 114 peut être monté en shunt sur l'interrupteur 112,113, en particulier pour les moteurs à courant continu.
On peut monter également en shunt sur l'interrup- teur 112,113, une résistance par exemple une résistance réglable pour que le moteur 2 continue à être alimenté par une fraction du courant, même lorsque l'interrup- teur 112, 113 est ouvert.
La figure 8 montre un régulateur à lame flexible fixé sur le volant v du moteur, La lame flexible 120
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est montée isolée sur un support 121 et porte dans l' axe du volant un plot 122 et à son extrémité libre un plot 123. Le plot 123 est pressé contre un pl t 124 fixé sur le volant, par l'intermédiaire d'un .lot 125 qui vient appuyer contre le plot 122. ce plot 125 est monté en bout d'une vis 126 portée par un s apport isolé 126' fixé sur le bâti du régulateur, la dite vis permet- tant ainsi de régler la pression du plot 123 contre le plot 124 par la tension de la lame 120. Une masselette 127 est montée latéralement sur la lame 120, Le courant' d'alimentation du moteur passe par 125, 122, 123, 124, la masse et un bali 128 qui frotte contre le volant.
Lorsque le volant tourne, la force centrifuge agissant sur la masselotte 127 fait fléchir la lame 120 à partir d'une vitesse déterminée par le réglage de la vis 126 et ouvre le contact 123, 124, interrompant ainsi ou di- minuant l'alimentation du moteur.
Bien entendu, comme précédemment, le contact 123, 124 peut être shunté par un condensateur ou une résis- tance.
La figure 9 montre un autre dispositif de régula- teur à lame analogue au précédent.
Enfin la figure 10 montre schématiquement un régu- lateur R constitué par un tachymètre d'un type connu quelconque, par exemple chronométrique, et dans lequel un doigt 130 se déplace autour d'un axe 131 et occupe une position déterminée.pour une vitesse déterminée,,
Un contact 132, 133, par lequel passe, comme précé- demment, le courant d'alimentation du moteur, peut être déplacé autour de l'axe 131 et peut être ouvert par le doigt 130 lorsque celui-ci vient le rencontrer, on amè- ne alors le contact 132, 133 dans la position voulue pour que le doigt 130 vienne l'ouvrir quand la vitesse
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dépasse une valeur déterminée, coupant ou diminuant ainsi l'alimentation du moteur.
Ce mode de réglage est particulièrement intéres- sant dans le cas présent, c'est-à-dire pour le réglage de la vitesse des moteurs entraînant les synchroniseurs de stroboscopes et qui doivent présenter à la fois une grande souplesse, une grande rapidité et une grande facilité de manoeuvre et conserver rigoureusement la vitesse à laquelle ils ont été amenés.
Les figures 11 et 12 représentent schématiquement et à titre d'exemple plusisurs circuits électriques de moteurs dans chacun desquels est intercalé un contact commandé par un régulateur suivant l'invention.
Sur ces figures, C désigne le collecteur du mo- teur à régler, I son inducteur, P les arrivées de cou- rant d'alimentation, X l'interrupteur actionné par le régulateur.
La figure 11 montre l'interrupteur x coupant le courant d'alimentation au-dessus d'une vitesse donnée, déterminée par le réglage du variateur, pour un moteur série.
La figure 12 montre la même disposition pour un moteur shunt.
Bien entendu, dans tous les cas l'interrupteur peut être shunté par une résistance pour ne couper qu'une fraction déterminée du courant, ou par un con- densateur, ou par une résistance et un condensateur. avec -Pour faire/les tachymètres stroboscopiques ci-des- sus décrits le contrôle de la vitesse de mobiles tour- nant très rapidement, il peut être avantageux de faire tourner le synchroniseur ou la magnéto à une vitesse égale seulement à un sous-multiple de la vitesse à contrôler, pour pouvoir alors différencier un nubile
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tournant à la vitesse à contrôler d'un mobile tournant à une vitesse égale à un sous-multiple de cette vites- se à contrôler, supérieure toutefois à la vitesse du synchroniseur, et qui donnerait les mêmes apparences stroboscopiques,
on détermine un éclair stroboscopique supplémentaire. Si la vitesse du synchroniseur est le sous-multiple 1 de la vitesse à contrôler, on détermi- n ne un second éclair stroboscopique lorsque le synchro- hiseur a tourné de ( 1 )e de tour après avoir détermi- n né le premier éclair, Un repère marqué sur le mobile donnera lors une seule image fixe si ce mobile tourne à la vitesse à contrôler; il donnera au contraire plu- sieurs images fixes si sa vitesse est un sous-multiple de la vitesse à contrôler. pour provoquer cet éclair supplémentaire, ou peut évidemment utiliser un second synchroniseur 7 ou une seconde magnétol avec leurs circuits électriques com- plets indépendants, éclairant un second tube, ou enco- re éclairant le même tube, avec un secondaire 52 ( fig.
4) commun aux deux transformateurs des deux circuits.
On peut encore utiliser le montage de la fig. 13. Le primaire 51 est intercalé entre le condensateur 50 et la borne B, et un condensateur 50a est monté en déri- vation aux bornes 9. 9a de la génératrice. On voit qu'alors la charge et la décharge du condensateur 50 déterminent deux éclairs successifs dans le tube, l' angle dont a tourné le synchroniseur entre ces deux éclairs pouvant être réglé à volonté en ajustant les butées 48 et 49, vissées par exemple dans leur sup- port.
La figure 14 montre un montage avec deux tubes, un seul synchroniseur et un second transformateur, dont le primaire 5la est monté en série entre la borne
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9 et la borne A. On voit alors qu'il se produira un éclair dans le tube 10a au moment de la charge du condensateur 50 à travers le primaire 5la et un éclair dans le tube 10 à la décharge de ce condensateur à travers le primaire 51,
Lorsqu'on veut réaliser un tachymètre stroboscopique à très grande puissance d'éclairage, on emploie le dispositif représenté à la fig. 15. Les fils 60 et 61 qui servaient précédemment à l'éclairage du tube aboutissent aux électrodes du tube 10 par l'intermédiaire de un ou deux condensateurs
62, le courant qui les traverse servant seulement à l'amorçage du tube.
Le courant d'éclairage du tube est fourni par une batterie de condensateurs 63 qui est maintenue constamment chargée à tension convenable par la ligne LLa et dont les armatures sont reliées aux électrodes du tube par l'inter- médiaire d'un éclateur 64, réglé de telle façon que cette batterie ne puisse se décharger dans le tube à travers l'é- clateur que lorsque le tube est parcouru par le courant d'a- morçage. La batterie 63 peut, en particulier être maintenue cons tamment /chargée en partant d'un courant alternatif transformé à ten- sion convenable et redréssé par des Kénotrons.
Lorsqu'on emploie comme éolaireur un tube à vapeur de mercure ( fig. 16), les fils 60 et 61 aboutissent l'un à la cathode 65, l'autre à l'armature extérieure 66 du condensa- teur d'amorçage du tube, et le courant d'éclairage est fourni par une batterie de condensateurs 67 dont les pôles sont re- liés aux électrodes du tube; ces condensateurs sont maintenus constamment chargés par la ligne L La, par exemple par un courant alternatif transformé et redressé par un redresseur à mercure. par les mêmes dispositions que celles déjà décrites, on peut, par les fils 60 et 61, obtenir un amorçage supplémen- taire ;
de même qu'on obtenait un éclair supplémentaire dans le tube 10, on obtiendra ainsi des éclairs supplémentaires dans le cas des figures 15 et 16.
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un peut encore obtenir des éclairs supplémentaires avec deux tubes à mercure, soit avec un second synchroni- seur 7 avec son circuit électrique complet et ses fils d' amorçage 60a et 61a, soit avec un se ul synchroniseur et le dispositif déjà décrit fig. 14. chaque circuit d'amor- çage 60, 61 et 60a,61a, aboutit à la cathode et au conden- sateur d'amorçage de l'un des deux tubes, Dans le cas par- ticulier de la fig.
17, les deux tubes sont montés en série aux pôles de la batterie formée de deux condensateurs 67 et 67a eux-mêmes en série et maintenus, comme précédemment, constamment chargés par la ligne L La, Le point milieu 68 des tubes est relié au point milieu 69 de la batterie.
Chaque tube est alors éclairé au moment de son amorçage par la décharge de la demi-batterie 67 ou 67a.
La fgi. 18 montre une autre disposition dans laquelle la demi.batterie 67 est maintenue constamment chargée par la ligne L La, alors que la demi-batterie 67a est montée aux bornes du tube T'. Le tube T, au moment de son amorçage, s'éclaire, en permettant la charge de la demi-batterie 67a par la demi-batterie 67, puis le tube T', au moment de son amorçage, s'éclaire par la décharge de la demi-batterie 67a.
Comme on le voit sur les fig. la et 20, les disposi- tions utilisant deux tubes à mercure représentées aux fig.
17 et 18, s'appliquent également dans le cas de deux tubes à gaz, par exemple au néon, avec un montage tout-à-fait ana- logue à celui de la fig. 15, comportant des éclateurs 64, 64 et condensateurs 62, 62a.
Bien entendu, dans tous les cas où le courant détermi- né par le synchroniseur 7 sert à l'amorçage da tube, alors que le courant d'éclairage est fourni par une ligne L La maintenant constamment chargée une batterie de compensateurs ( fig. 15 à 20) on peut supprimer la génératrice 3 et, au lieu de prendre le courant d'amorçage aux bornes 9, 9a, le prendre aux bornes de la ligne L La. on peut encore, lorsque
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la batterie de condensateurs a un point milieu 69 ( fig.17 et 19) et que le dispositif fonctionne avec deux amorçages indépendants, prendre le courant de chacun de ces amorçages respectivement entre le point 69 et la ligne L et le point 69 et la ligne La.
Dans le cas où on utilise une magnéto, les éclairs stroboscopiques supplémentaires peuvent bien entendu être obtenussoit avec une magnéto à plusieurs ruptures, soit avec plusieurs magnétos.
La magnéto peut aussi être remplacée par un alterna- teur éclairant le tube, soit directement, soit avec un con- densateur en shunt, un éclateur réglable en série, les deux oombinés, comme dans le cas de la magnéto.
On peut employer une bobine d'induction pour éclairer le tube. Le synchroniseur est alors constitué par lTinter- rupteur de la bobine, muni dtune commande rotative et le tube est monté aux bornes du seoondaire avec ou sans con- densateur en shunt, éclateur réglable en série, combinaison des deux.
On peut avoir comme synchroniseur un disque à fente permettant d'obtenir, comme il est connu, les apparences stroboscopiques en occultant une source lumineuse placée derrière le disque et alimentée par exemple par la généra- trice 3.
Le synchroniseur peut encore être commandé par un mo- teur universel muni d'un volant, d'un rhéostat ppur faire varier la vitesse et d'un frein, sans avoir à utiliser de changement de vitesse. Ce synchroniseur peut aussi être com- mandé à la main, comme on l'a indiqué plus haut. on peut également réaliser un tachymètre stroboscopique suivant la présente invention dans le cas de synchroniseurs non rotatifs et notamment dans le cas de synchroniseurs con- duits par une corde vibrante.
Le tachymètre constamment sous
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la dépendance du synchroniseur pourra être d'un type quel- conque approprié, par exemple, un tachymètre de type oonnu
Index vibrants,
Bien entendu les détails de construction du change- de vitesses ment de vitesse du variateur/et du synchroniseur pourraient varier entre certaines limites sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. Le dit variateur peut comporter de nom- breuses modifications dans son exécution et son application n'est pas limitée nécessairement aux tachymètres strobosco- piques. un peut, d'une façon générale l'utiliser avec un mo- tour universel dans tous les cas où il est nécessaire de faire tourner ce moteur à différentes vitesses, déterminées et constantes.
REVENDICATIONS.
1 ) Un appsreil stroboscopique pour la mesure ou le contrôle des vitesses, caractérisé en ce qu'il comprend un appareil pour produire périodiquement des éclairs, un dispo- sitif pour faire varier la fréquence de ces éclairs et un appareil indicateur destiné à enregistrer la fréquence de ces éclairs.
2 ) Un appareil suivant 1 caractérisé en ce que l'in- dicateur de vitesse est associé à un organe mobile ( syn- chroniseur, rupteur de magnéto ou autre ), contrôlant la fréquence des éclairs.
3 )Un appareil suivant 2 ,dans lequel le dit organe mobile est entraîna prr un moteur à vitesse sensiblement uniforme par exemple un moteur électrique synchrone, r l'intermédiaire d'un changement de vitesse, Le préférence un changement de vitesses continu.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Messrs Laurent SEGUIN and Augustin BEGUIN Stroboscopic tachometer
The present invention relates to a stroboscopic device intended for measuring and controlling speeds. This apparatus is remarkable in that it includes in combination a stroboscopic device capable of producing flashes at a determined frequency, a device intended to vary the frequency of these flashes, and an indicator recording the frequency of the flashes, i.e. ie the speed of the object whose speed we want to measure.
The various characteristics of the apparatus will appear in the description which follows, with reference to the appended drawing which represents, by way of example, a certain number of embodiments of the invention.
In the attached drawing:
FIG. 1 represents a schematic overview of an apparatus driven by an asynchronous electric motor by means of a gear change.
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FIG. 2 is a longitudinal section of the gear change.
Figure 3 is a cross section.
Figure 4 shows schematically the mounting of the lamp, the synchronizer being seen in plan.
Figure 5 is a schematic overview in which the lighting current is supplied by a magneto.
FIG. 6 is a general view of a small-scale variant showing, by way of example, a stroboscopic taohymeter according to the invention.
FIG. 7 is an elevational view, cut away and in section, showing the assembly of a motor and a speed variator device.
FIG. 8 is an elevational view showing, by way of example, another embodiment of the speed variator, the said variator comprising elastic leaves.
FIG. 9 is a partial view showing a variant of the variator of FIG. 8.
FIG. 10 diagrammatically represents a variator in which the contact is actuated by means of a regulator similar to a taohymeter of any known type, for example chronometric.
Figures 11 and 12 schematically represent two circuits comprising a contact controlled by one of the variators according to the invention.
Figure 13 is a variant of the assembly of Figure 4.
FIG. 14 is a variant of the assembly of FIG. 4, according to which two lamps are used to obtain additional strobe flashes.
Fig. 15 is a schematic view of the assembly of a bright light apparatus.
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Figure 16 shows the assembly of a mercury lamp.
Figures 17 to 20 schematically show variants of the device of Figure 14,
On a frame 1 (fig. 1 and 2) are mounted: the asynchronous motor 2, the direct current generator 3, the gearshift 4 with its tachometer 5, its two handwheels 6 and 6a and its synchronizer 7. A box 8 containing the various electrical components: transformers, capacitors, etc., described below, is connected on the one hand to terminals 9, 9 of generator 3 and, on the other hand, to the electrodes of the rarefied gas tube lo (for example a neon tube),
Motor 2 is asynchronous but, given the low work it has to provide in relation to its power, it rotates at a practically constant speed.
Of course, it is also possible to use a synchronous motor.
The 4 'friction gear change is essentially made up as follows:
Two plates 32 and 33 (fig. 2 and 3) mounted idle on a fixed shaft 31, are pressed by two springs 34 and 35 against three rollers 15,16, 17. The rollers 16 and 17 are driven by the rotation of the shafts 12 and 13 and can be moved radially along these shafts by means of handwheels 6 and 6a and by means of a suitable control device, for example that shown which comprises threaded rods 18 and 19, ' actuated by the handwheels 6 and 6a and causing the movement of nuts 20 and 21, guided by rods 22 and 23. Lugs 24 and 25 enter grooves 26 and 27 of rollers 16 and 17.
Ltafbre 12 is controlled by motor 2, while
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shaft 1, 3 controls tachometer 5 and synchronizer 7. The speed change can be obtained. continuously and on a large scale by maneuvering the steering wheels 6 and 6a.
The synchronizer 7 (fig. 2 and 4) consists of a flange 7a carrying in its center a bearing traversed by the shaft 13. this shaft 13 ends in an ex-
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centric 37 which determines the oscillation of a collar or double lever in insulating material 38 carrying two studs 9 and 40 intended to come alterriativei.1 - ,,. It LU contact of two studs 41 and 4w carried 11er of the ie sinks 43 and 44 respectively. The levers 38, 43, 44 oscillate around a common axis 45 carried by the flange 7a: and the levers 43 and 44 are biased by springs 46, 47 against adjustable stops 48, 49.
Terminal 9 of the direct current generator
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is connected to pl.:t 2 via the terminal; terminal ga is connected, on the one hand, with the armature of a capacitor 50, the other armature of which is connected to the two pads 39 and 40 by means of terminal B and, on the other hand, at the end of the primary 51 of a transformer, the other end of which is connected to the pad 41 via the terminal c.
The two ends of the secondary 52 of this transformer are connected to the terminals of the rarefied gas tube read.
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The contact of the pads 40, g2 causes the charging of the cor- coaceur 50 by the direct current generator 5 and the contact of the pads 39 * 41t causes the discharge of this capacitor in the primary 51 of the transformer, which gives rise to , in the secondary 52, to an induced current which illuminates the tube10. We can thus obtain, by illuminating a moving object, the known appearances of stroboscopy and arrive at the
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synchronism desired by the operation of the handwheels 6 and 6a.
This device makes it possible quite especially, by reading the tachometer 5, to measure the speed of the moving parts with which the stroboscopic tachometer is synchronized. The constancy of the speed of the motor 2 makes it possible to keep the synchronizer as long as desired a given speed, obtained once and for all by means of the speed change 4, and thus to control the movement of the moving parts which must turn. at the same speed, as in the case of spinning spindles for example.
The generator 3 and the synchronizer 7 can be replaced by a magneto M (fig. 5) mounted in place of the synchronizer 7 and controlled by the change of speed 4. The tube 10 is then mounted on the secondary of the magneto which determines, as is known, lightning in the tube. The tube can be mounted either with a shunt capacitor, an adjustable spark gap in series, the two combined, or directly across the magneto. In the latter case, the stroboscopic image is spread, which does not in any way interfere with the measurements or the speed controls, and makes it possible, by observing the spreading of the image, to recognize whether the synchronizer is rotating at the speed. real speed of the moving body or if its speed is only a sub-multiple n of this real speed, depending on whether the spread is greater or less.
This spreading of the image can be, for this purpose, artificially increased and regulated by the interposition of an inductor in series with the tube. to observe the spread of the image; it can be compared with the image of a reference frame rotating at the speed of the synchronizer and carried by a disc controlled by it.
Until now it has been assumed that motor 2 runs at constant speed and that the frequency of the
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lightning by means of a gear change 4.
However, it is also possible to produce a stroboscopic tachometer by using a variable speed motor and an automatic governor capable of fixing the speed of the motor at a determined and adjustable value, which governor will be referred to hereinafter under the name of II. speed variator ".
As seen in fig. 6, the stroboscopic tachometer. Can be constituted by a universal motor
2, a variable speed drive R, magneto ane 11 driven by the motor and whose secondary illuminates a neon tube lo and any speed indicator b.
Of course any other means of producing lightning such as perforated disks, shutters of light beams, etc., controlled by the motor shaft can be used in the combination which is the subject of the request.
It is easily understood that by adjusting the speed variator R so that the regulator which constitutes one of its elements imposes a constant speed on the motor 2, which can be read on the speed indicator b . it will be possible to adjust and know the frequency of the stroboscopic flashes and, consequently, to measure the speed of the mobile to be studied.
The invention also relates to an embodiment of a variable speed drive particularly applicable to such a stroboscopic tachometer. Referring to fig. 7 the electric motor to be adjusted 2, fitted with its flywheel V, drives the regulator R via coupling C. The latter consists of a shaft 101 mounted on two bearings inside a frame 102 shown open in the figure. The shaft 101 carries a flywheel 103 (seen in section in the drawing) pierced with a number of holes 104 equally distributed, inclined, and
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in each of which is housed a free ball.
A crown 105 covers the orifices of these holes so as to prevent the balls from coming out. A lever 106 articulated at 107 and carrying an opening to allow the shaft 101 to pass freely holds the crown 105 by means of screws. stop 108 and a ball stop 109. A spring 110 fixed on the one hand on the lever 106 and on the other hand on an adjusting screw 111 ensures contact between an isolated stud 112 fixed to the end of the lever 106 and an insulated fixed pad 113 mounted on the frame. These studs are fitted with radiators.
Contact 112 * 113 is interposed * for example, on the motor supply line.
When the engine is running, the centrifugal force tends to cause the balls to come out of their housings and apply them against the crown 105, of which they thus ensure the centering. When the engine speed exceeds a speed determined by the adjustment of the spring llo by means of the screw 111, the pressure of the balls is sufficient to make the crown 105 move slightly parallel to the shaft 101, which pushes the lever 106 and opens. contact 112, 113 thus interrupting or reducing the supply to the motor,
A capacitor 114 can be shunted on the switch 112, 113, in particular for direct current motors.
A resistor, for example an adjustable resistor, can also be mounted as a shunt on the switch 112, 113 so that the motor 2 continues to be supplied with a fraction of the current, even when the switch 112, 113 is open.
Figure 8 shows a flexible blade regulator attached to the flywheel v of the engine, The flexible blade 120
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is mounted isolated on a support 121 and carries in the axis of the flywheel a stud 122 and at its free end a stud 123. The stud 123 is pressed against a pl t 124 fixed on the flywheel, by means of a. lot 125 which presses against stud 122. this stud 125 is mounted at the end of a screw 126 carried by an insulated intake 126 'fixed to the frame of the regulator, the said screw thus making it possible to adjust the pressure of the stud 123 against the stud 124 by the tension of the blade 120. A hammer 127 is mounted laterally on the blade 120, the current 'supplying the motor passes through 125, 122, 123, 124, the mass and a bali 128 which rubs against the steering wheel.
When the flywheel turns, the centrifugal force acting on the flyweight 127 bends the blade 120 from a speed determined by the adjustment of the screw 126 and opens the contact 123, 124, thus interrupting or reducing the supply to the engine.
Of course, as previously, contact 123, 124 can be shunted by a capacitor or a resistor.
Figure 9 shows another reed regulator device similar to the previous one.
Finally, FIG. 10 schematically shows a regulator R constituted by a tachometer of any known type, for example chronometric, and in which a finger 130 moves around an axis 131 and occupies a determined position. For a determined speed ,,
A contact 132, 133, through which, as before, the motor supply current passes, can be moved around the axis 131 and can be opened by the finger 130 when the latter comes to meet it. - then do the contact 132, 133 in the desired position so that the finger 130 comes to open it when the speed
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exceeds a determined value, thus cutting or reducing the power supply to the motor.
This adjustment mode is particularly interesting in the present case, that is to say for adjusting the speed of the motors driving the strobe synchronizers and which must have at the same time great flexibility, great speed and great ease of maneuvering and rigorously maintain the speed at which they were brought.
Figures 11 and 12 represent schematically and by way of example several electrical circuits of motors in each of which is interposed a contact controlled by a regulator according to the invention.
In these figures, C designates the collector of the motor to be adjusted, I its inductor, P the supply current inputs, X the switch actuated by the regulator.
Figure 11 shows switch x cutting off the supply current above a given speed, determined by the drive setting, for a series motor.
Figure 12 shows the same arrangement for a shunt motor.
Of course, in all cases the switch can be shunted by a resistor so as to cut only a determined fraction of the current, or by a capacitor, or by a resistor and a capacitor. with -To make / the strobe tachometers described above the control of the speed of moving parts turning very quickly, it can be advantageous to make the synchronizer or the magneto rotate at a speed equal only to a sub-multiple of the speed to be controlled, in order to be able to differentiate a nubile
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rotating at the speed to be controlled by a moving part rotating at a speed equal to a sub-multiple of this speed to be controlled, higher however than the speed of the synchronizer, and which would give the same stroboscopic appearances,
an additional strobe flash is determined. If the speed of the synchronizer is the submultiple 1 of the speed to be controlled, a second stroboscopic flash is determined when the synchronizer has turned by (1) th turn after having determined the first flash, A mark marked on the mobile will give a single fixed image if this mobile turns at the speed to be controlled; on the contrary, it will give several still images if its speed is a sub-multiple of the speed to be controlled. to cause this additional flash, or can obviously use a second synchronizer 7 or a second magnetol with their complete independent electric circuits, illuminating a second tube, or still illuminating the same tube, with a secondary 52 (fig.
4) common to the two transformers of the two circuits.
It is also possible to use the assembly of FIG. 13. The primary 51 is interposed between the capacitor 50 and the terminal B, and a capacitor 50a is connected bypass to the terminals 9. 9a of the generator. It can be seen that then the charge and the discharge of the capacitor 50 determine two successive flashes in the tube, the angle at which the synchronizer has turned between these two flashes being able to be adjusted at will by adjusting the stops 48 and 49, screwed for example in their support.
Figure 14 shows an assembly with two tubes, a single synchronizer and a second transformer, the primary 5la of which is mounted in series between the terminal
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9 and terminal A. It can then be seen that a flash will occur in the tube 10a when the capacitor 50 is charged through the primary 5a and a flash in the tube 10 at the discharge of this capacitor through the primary 51,
When it is desired to produce a stroboscopic tachometer with very high lighting power, the device shown in FIG. 15. The wires 60 and 61 which were previously used for lighting the tube lead to the electrodes of the tube 10 by means of one or two capacitors.
62, the current passing through them serving only for the priming of the tube.
The lighting current of the tube is supplied by a capacitor bank 63 which is kept constantly charged at a suitable voltage by the line LLa and whose armatures are connected to the electrodes of the tube by the intermediary of a spark gap 64, regulated. in such a way that this battery can only discharge in the tube through the spark gap when the tube is traversed by the starting current. Battery 63 can, in particular, be kept constantly / charged starting from an alternating current transformed to suitable voltage and redressed by kenotrons.
When a mercury vapor tube is used as a wind generator (fig. 16), the wires 60 and 61 lead one to the cathode 65, the other to the outer armature 66 of the starting capacitor of the tube. , and the lighting current is supplied by a bank of capacitors 67, the poles of which are connected to the electrodes of the tube; these capacitors are kept constantly charged by the line L La, for example by an alternating current transformed and rectified by a mercury rectifier. by the same arrangements as those already described, it is possible, via the wires 60 and 61, to obtain an additional priming;
just as an additional flash was obtained in the tube 10, additional flashes will thus be obtained in the case of FIGS. 15 and 16.
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One can also obtain additional flashes with two mercury tubes, either with a second synchronizer 7 with its complete electrical circuit and its starting wires 60a and 61a, or with a synchronizer and the device already described in fig. 14. each priming circuit 60, 61 and 60a, 61a, ends at the cathode and the starting capacitor of one of the two tubes, in the particular case of FIG.
17, the two tubes are mounted in series at the poles of the battery formed by two capacitors 67 and 67a themselves in series and kept, as before, constantly charged by the line L La, The midpoint 68 of the tubes is connected to the point middle 69 of the battery.
Each tube is then illuminated at the time of its initiation by the discharge of the half-battery 67 or 67a.
The fgi. 18 shows another arrangement in which the half-battery 67 is kept constantly charged by the line L La, while the half-battery 67a is mounted at the terminals of the tube T '. The tube T, at the time of its ignition, lights up, allowing the charging of the half-battery 67a by the half-battery 67, then the tube T ', at the time of its ignition, lights up by the discharge of the half-battery 67a.
As seen in Figs. 1a and 20, the arrangements using two mercury tubes shown in FIGS.
17 and 18, also apply in the case of two gas tubes, for example neon, with an assembly quite similar to that of FIG. 15, comprising spark gaps 64, 64 and capacitors 62, 62a.
Of course, in all cases where the current determined by the synchronizer 7 is used for starting the tube, while the lighting current is supplied by a line L La, keeping a battery of compensators constantly charged (fig. 15). to 20) we can remove the generator 3 and, instead of taking the starting current at terminals 9, 9a, take it at the terminals of line L La. it is still possible, when
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the capacitor bank has a midpoint 69 (fig. 17 and 19) and that the device operates with two independent ignitions, take the current of each of these starts respectively between point 69 and line L and point 69 and line The.
In the case where a magneto is used, the additional strobe flashes can of course be obtained either with a magneto with several breaks, or with several magnetos.
The magneto can also be replaced by an alternator lighting the tube, either directly or with a shunt capacitor, an adjustable spark gap in series, both combined, as in the case of the magneto.
An induction coil can be used to light the tube. The synchronizer is then made up of the coil switch, fitted with a rotary control and the tube is mounted on the terminals of the secondary with or without shunt capacitor, adjustable spark gap in series, combination of the two.
As a synchronizer, it is possible to have a slotted disc making it possible to obtain, as is known, the stroboscopic appearances by obscuring a light source placed behind the disc and supplied for example by the generator 3.
The synchronizer can also be controlled by a universal motor equipped with a flywheel, a rheostat to vary the speed and a brake, without having to use a gear change. This synchronizer can also be operated by hand, as indicated above. it is also possible to produce a stroboscopic tachometer according to the present invention in the case of non-rotary synchronizers and in particular in the case of synchronizers driven by a vibrating wire.
The tachometer constantly under
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the synchronizer dependency may be of any suitable type, for example, a tachometer of the known type
Vibrating indexes,
Of course, the construction details of the speed change of the variator / and of the synchronizer could vary between certain limits without departing, for this, from the scope of the invention. The said variator can include many modifications in its execution and its application is not necessarily limited to stroboscopic tachometers. One can generally use it with a universal motor in all cases where it is necessary to run this motor at different, determined and constant speeds.
CLAIMS.
1) A stroboscopic appreil for measuring or controlling speeds, characterized in that it comprises an apparatus for periodically producing flashes, a device for varying the frequency of these flashes and an indicating device intended to record the frequency of these lightning.
2) A device according to 1 characterized in that the speed indicator is associated with a movable member (synchronizer, magneto breaker or other), controlling the frequency of the flashes.
3) A following apparatus 2, in which said movable member is driven prr a motor at substantially uniform speed, for example a synchronous electric motor, r through a change of speed, preferably a continuous change of speed.
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