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"Perfectionnements apportés aux installations électriques comportant des commandes à distance, notamment aux installations de télégraphie ou de téléphonie ".
L'invention, due à M. TARASSOFF, est relative aux installations électriques comportant des commandes à distance; et elle concerne plus spécialement (parce que oest en leur cas que son application paraît devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi elles, les installations de télégraphie ou de téléphonie, et notamment les systèmes de despat ohing pour chemins de fer ou autres applications*
Elle a pour but, surtout, de rendre ces installations telles quelles répondent; mieux que jusqu'à présent, aux divers desiderata de la pratique.
Elle consiste, principalementj à agencer de manière
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talla. les installations du eenre en t'J1tAAt.it'lt"l l''''" bzz
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commandes à distance soient effectuées à l'aide de courants périodiques, de préférence de fréquences acoustiques, ces cou- rente étant propres à venir solliciter des relais phoniques, c'est-à-dire des relais tels qutils permettent, seulement lorsque la fréquence desdits courants de commande est proche d'une valeur déterminée caractéristique du fonctionnement deadits relais, de supprimer ou d'établir au moins un contact, cela sans qu'il soit nécessaire de détecter lesdits courants de commande.
Elle consiste, mise à part cette disposition prinai- pale$ en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférenoe en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Bile vise plus particulièrement certains modes d'application, notamment ceux pour lesquels on l'applique aux installations de télégraphie ou de téléphonie, et plus particulièrement aux systèmes de despatching), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions, et elle vise, plus parti. culièrement encore et ce à titre de produits industriels nouveaux, les installations du genre en question comportant appli- cation de ces mêmes dispositions, ainsi que les éléments spéciaux propres à leur établissement.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit,, ainsi que du dessin oi-annexé; lesquels complément et dessin ne sont, bien entendu,, donnés surtout qu'à titre d'indication
La fige 1, de ce dessin, est le schéma d'un poste appartenant à un système de despatehing établi conformément à l'invention.
La figo 2, montre en élévation, portions arrachées, un relais phonique à faire comporter à un tel poste.
Selon l'invention, et plus spécialement selon ceux de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence,, se proposant, par exemple, d'établir
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notamment pour les chemins de fer, une installation de despatching, c'est-à-dire une installa comprenant un certain nombre de postes entre deux desquels désire pouvoir établir une communication par un système d'@ auto-sélectif -- étant entendu que ce n'est là qu'une appli tion particulière de l'invention, celle-ci étant en réalité câble à toutes installations devant être pourvues de moyens la commande à distance de tous organes --, on s'y prend com suit ou de façon analogue.
On agence de manière telle, cette installation, l'appel auto-sélectif dtun poste quelconque par un autre po puisse être obtenu par des émissions de courants périodique, de préférence à fréquences acoustiques, lesquels courantes par le poste demandeur, puissent venir solliciter des relai@ phoniques comportés par les divers postes, c'est-à-dire des relais tels qu'ils puissent, mais seulement lorsque le court démission est voisin d'une fréquence caractéristique du for nement desdits relais, provoquer la suppression ou l'établis ment d'au moins un contact dans un circuit d'appel ou de sél correspondante
A cet effet,
on procède par exemple de façon tell ou bien que les relais phoniques des divers postes soi de caractéristiques différentes, c'est-à-dire entrent en act pour des fréquences différentes, auquel cas on dispose, dans un seul poste ou dans chaque poste, de moyens émetteurs pro- pres à permettre d'engendrer autant de courants d'appel de i quenoes différentes, l'ensemble étant tel qu'une fréquence dé terminée ne puisse solliciter que le relais phonique du poste correspondant, ou bien.
comme représenté sur le dessin et comme suppos --dans ce qui suit, que les relais phoniques soient semblables avec et ooagissent/des systèmes sélecteurs, l'ensemble étant lui-m tel que, pour appeler un poste déterminé, il suffise d'émettre des impulsions de aourant à la fréquence correspondant aux car
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correspondant au poste à appeler, lesdites impulsions permettant, en agissant .sur lesdits relais et systèmes sélecteurs, de brancher sur la ligne les circuits de communication dudit poste, et, pour ce qui est desdits relais phoniques, on les réalise par exemple, chacun d'eux, de la manière suivante,
On fait comprendre à un tel relais deux organes essentiels, savoir, d'une part,
un système électro-acoustique à plaque vi- brante, à alimenter par le courant d'appel à fréquence acoustique, ladite plaque pouvant être encastrée sur tout son pour- tour(1, fig. 2), ou bien être constituée par une lame ou lan- guette encastrée à ses deux extrémités ou à une extrémité seu- lement, puis, d'autre parte au moins un levier 2 dont une extrémité vient librement en contact, en 3, avec la plaque vi- brante 1, avantageusement sous Inaction d'Un faible ressort pouvant être constitué par une lame 4 solidaire dudit levier, la tension dudit ressort pouvant être rendue réglable,
par exemple par une butée mobile constituée par une vis 6 actionnable par un bouton molleté 7, et fixée dans ahaque position de réglage par un contre éorou 8, et, concernant les fréquences propres d'oscillation de ces deux systèmes vibratoires, c'est-à-dire plaque, dtune part, et levier-ressort, d'autre part, on lea choisit de façon'telle,, que l'ensemble de ces deux systèmes supposés s'appuyant l'un sur l'autre présente une fréquence propre qui soit égale ou voisine de celle que l'on adoptera pour le courant d'appel, donc pour le courant alimentant le bobinage d'éxcitation du dispositif -- électro-aimant, par exemple -- sollicitant la plaque vibrante 1, mais que la fréquence propre de la plaque soit notablement supérieure à celle du système levier-ressort.
Dans ces conditions, lorsque le courant traversant
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ledit bobinage possède la fréquence choisie, otest-à-dire la même que l'ensemble plaque-levier-ressorte il se produit un phé mène de résonnanoe; ledit ensemble entre en vibration et le poi de contact entre la plaque et le levier -- point de contact disposé par exemple au centre de la plaque -- prend une élongation appréciable pour une puissance électrique très faible mise en jeu dans le bobinage de l'électro. Mais comme ladite fr quenoe est notablement supérieure à la fréquence propre du système levier-ressorti le levier ne suit pas le mouvement de la plaque et, de ce fait$ le contact entre l'extrémité du levier et la plaque cesse momentanément d'être établi.
Par contré) si la fréquence dtalimentation est différente de ladite fréquence de résonnance et si, notamment, elle est inférieure ou égale à la fréquence propre du système levier. ressort, le contact est maintenu entre le levier et la plaque.
Pour des fréquences supérieures à cette fréquence propre, la rupture du contact ne se produira que pour des puissances impotantes, c'est-à-dire d'autant plus importantes que l'on est plus éloigné de la fréquence de résonnanoe.
Il en résulte qutun relaya phonique de ce genre permet, si par exemple lton vient insérer les deux toucheaux 3 et 5 de la plaque et du levier dans le circuit d'un relais à manque de tension, de provoquer une coupure dans ce circuit chaque fois qu'un courante ou une impulsion de courant, de fréquence déterminée égale à la fréquence de résonnance, traverse le bobinage de l'éleotro dudit, relais phonique.
Cette coupure fait retomber l'armature du second relais et peut donc être utilisée pour la commande cu la sélec- tion de tous organes; de sorte que l'on obtient ainsi un dispositif de commande à distance par Impulsions de courant périodique à fréquence acoustique (par exemple à 600 périodes), sans qu'aucune détection spit nécessaire.
D'un autre point de vue, un tel dispositif offre
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dans les fils de ligne de l'installation, notamment au voisinage des transmissions de courant alternatif à haute tension. Il suffit par exemple de donner au système levier-ressort une fréquence propre de 50 périodes pour être sur que lesdits courants Induits soient sans action, tandis que le système plaque-levier-ressort possède une fréquence propre de 600 périodes,
Les courants induits par des phénomènes atmosphère ques seront également sans effet, étant donnée leur faible fréquence.
En outre, l'utilisation des courants de commande ou d'appel à fréquences acoustiques; en combinaison avec les susdits relais phoniques, permet encore, ou bien de couper la ligne par des transformateurs téléphoniques, cola, soit pour protéger la ligne contre l'induction par les lignes haute tension, soit pour fournir un circuit dit approprié entre les points milieux des transformateurs et la terre, ou bien même de séparer chaque poste de la ligne par un transformateur assurant la protection des postes contre les surtensions, ou bien, si la ligne est très longue, d'intercaler des répétiteurs téléphoniques qui amplifient le courant de commande, comme il* amplifient les courants de conversation, ou bien, enfin, suivant une application particulièrement intéressante, d'utiliser, comme fils de ligne,
les lignes de distribution d'énergie, même à haute tension, en couplant les postes à la ligne par condensateurs et transformateurs abaisseurs de tension.
De toute façon, la puissance à mettre en oeuvre pour faire la sélection et l'appel pourra être très faible, la source de courant utilisée (laquelle peut être disposée, soit dans un aeul poste, soit dans chaque poste), pouvant être par exemple,
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de piles par exemple de 6, 12 ou 24 volts, soit un oscillateur ou un Larsen, soit une lame vibrante déclenchée mécaniquement, ces divers- dispositifs pouvant fournir une puissance de quelques milliwatts à une fréquence acoustique quelconque, éventuellement réglable.
A supposer qutil stagisse d'équiper par exemple dix postes d'une installation de despatching, chacun d'entre eux étant muni d'un crochet commutateur CC, d'un vibreur V et dtun relais phonique RP, on opérera la sélection, entre autres manières avantageuses, de la façon suivante,
Pour ce qui est de la partie émettrice de chaque poste, on lui fait comprendre, par exemple, outre le vibreur V. un cadran dtappel CA, avantageusement du type à contacts auxiliaires doubles, ou tout autre organe tenant lieu d'un tel cadrans des relais tels que R4 et R5 retransmetteurs des imputa sions d'appel, un transformateur dappel TA pour le courant, de par exemple 600 périodes, fourni par le vibreur, et une bobine d'induction B pour la conversation,
ooagis- sant avec le combiné M,R.
Pour ce qui est de la partie réceptrice, on peut l'agencer de façon telle que le relais phonique, disposé sur le secondaire d'un transformateur TR dont le primaire, par exemple à trois enroulements mis en s,érie et branchés en dérivation sur la ligne L1L2, puisse aoagir avec un commutateur rotatif C1C2 à onze points et à deux paires de balaia B1B2, avec 1+aide d'organes tels que les suivante t un relais R1, retransmetteur d'impulsions, de forte résistance, maintenu au collage à travers les contacts du re- lais phonique, un râlais R2 retardé fortement au collage,
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il" ""...11'1111 'R 3 nronre à assurer la libération,
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une sonnerie S, et un transformateur de retour d'appel RA.
Le commutateur doubles actionné par un électro de rotation ER, sera fait tel, par exemple, que dix de ses plots soient multiplet tandis que le onzième est isolé; en outre, dans chaque poste, ltun desdits plote de l'une des couronnes sera connecté à la sonnerie, par exemple le plot 4 pour le poste 4 (supposé représenté sur la fig. 1) le plot 5 pour le poste 5, etc...
Enfin, on prévoira de préférence plusieurs condensa- teura, notamment, un condensateur c1, branché en série avec le relais phonique et de capacité telle (par exemple 0,1 microfarad), que l'ensemble relais phonique et condensateur se présente comme une résistance pure pour un courant de 600 périodes, un condensateur c2 (de,., par exemple 0,5 miorofarad), pro- pre à absorber les étincelles du vibreur, et un condensateur c3 (de par exemple 2 microfarads), en série avec une résistance de par exemple 150ohms, pour absorber les étincelles du contact de commande du commutateur rotatif.
L'ensemble fonctionne comme suit :
A.- Emission d'Appel.
L'opérateur décroche le combiné de son poste et arme le cadran d'appel,
Cette dernière manoeuvre a pour effet d'amener le relais R4 à l'ettraction et de mettre en marche le vibreur V à 600 périodes.
Le fonctionnement du relais R4 détermine me fonctionnement du relais R5.
Le circuit de fonctionnement du relais R4 s'établit comme suit t +, batterie, enroulement du relais, contact de coupure du cadran, contacts auxiliaires doubles du cadran,.
-, 3 batterie* Le relais R5 fonctionne alors par le circuit suivant : +, batterie, enroulement et contact repos du groupe repos-travail de droite du relais R5, contact travail de R4.
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Il se maintient au collage par le circuit suivan' + , batterie, enroulement et contact travail du groupe repos travail de droite du relais R5, contacts auxiliaires doubles du cadran,-, batterie
Dès l'armement du cadran, le vibreur 600 périodes a été mis en marohee par le circuit suivant: +, batterie, contact de travail du crochet commutateur, contacts auxi- liaires doubles du cadran, -, batterie.
Dès le fonctionnement du relais R5, le primaire du transformateur d'appel est mis en dérivation sur l'enroule) du vibreur, par le circuit suivant t entrée de l'enroulement du vibreur. entrée du primaire du transformateur, enroulement et sortie du primaire, contact de travail du relais R5,sortie de l'enroulement du vibreur, Une tension sinusoïdale 600 pério des est induite au secondaire du transformateur d'appel. Mais les bornes de ce secondaire sont isolées de la ligne par l'ou-
4 verture des deux contacts de repos du relais R .
L'opérateur lâche alors le cadran, qui produit un nombre de coupures correspondant au chiffre pour lequel il a été armé.
A la première coupure, le relais R4 retombe et bran- ohe le secondaire du transformateur d'appel sur la ligne par le circuit suivant : fil. de ligne L1, premier contact repos du relais R4, secondaire du transformateur d'appel, deuxième contact de repos du relais R4, contact travail du premier grou pe repos-travail de gauche du relais R5, contact travail du groupe de lames repos-travail du crochet commutateur, fil de ligne L.
Dès que la coupure est terminée, le relais R4 revient au collage, pour retomber à la coupure suivante. Il en résulte, sur la ligne, une série d'impulsions de courant 600 périodes.
Lorsque le cadran est revenu à sa position de repos,
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les oontaats auxiliaires doubles du cadran sam+ ## 4 -
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premier fil de ligne L1, bobine d'induction B, contact repos du groupe repos-travail de gauche du relais R5, contact de travail du groupe repos....travail des lames du crochet commutateur, deuxième fil de ligne L2. A ce moment, seule la bobine d'induction B du poste est en dérivation sur la ligne.
Le récepteur R est branché entre les bornes a et b de la bobine.
Le circuit microphonique est établi comme suit : +, batterie commune avec le + de la pile microphonique, contact de travail du crochet commutateur) microphone M, pri.. maire de la bobine d'induction B. - pile microphonique.
B.- Réception d'appel et sélection
Les émissions de courant 600 périodes sont reçues sur les relais phoniques de tous les postes en dérivation sur la ligne, par la-circuit suivant : premier fil de ligne L1, primaire du transformateur téléphonique RP, contact de repos du groupe repos-travail du crochet commutateur, deuxième fil de ligne L2.
Les émissions ainsi reçues sont induites sur le secondaire du transformateur téléphonique. Le relais phonique qui est branché aux bornes de ce secondaire. en série avec un condensateur, entre en action et coupe des contacts 3, 5. Le contact est rétabli dès la fin de la première @mission 600 périodes, puis coupé à nouveau à la seconde et ainsi de suite.
L'interposition du transformateur téléphonique de rapport 3 a pour effet de multiplier par 9 l'impédance, vue côté lignede 1 ensemble transformateur, relais phonique et condensateur. De cette façon, l'affaiblissement introduit sur la ligne par les organes récepteurs d'appel de tous lea postes branchés en dérivation est diminué jusque devenir négligeable.
A la première coupure du contact du relais phonique, : @ le relais R1,qui normalement est à l'attraction, retombe.
Le contact repos de droite de ce relais est alors établi, et l'éleotro de rotation ER du commutateur est amené
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à l'attraction, par le circuit suivant ! +, batterie, enroulement de l'électro, contact de repos du relais R1, -, batterie,
Dès la fin de la première émission du courant 600 périodes, le contact du relais phonique est rétablie le re- laie R1 revient au collage;, en coupant son contact de repos. Le circuit de collage de l'électro est coupé et sa palette retombe en faisant avancer les balais du commutateur d'un pas.
Donc, pour chaque train d'émission de 600 périodes, le commu. tateur rotatif avance d'un pas. Dès que le commutateur a avancé d'un pas, le relais R2 est mis sous tension par le circuit sui- vant t batterie, couronne C2 du commutateur (dont tous les plots, sauf le premier,sont multiples), balais correspondants, enroulements du relais R2, contact de travail., du relais R1, +, batterie .
Ce circuit est coupé dès que la relais R1 n'est plus attiré.
Pendant la durée de l'émission d'appel, les coupures du contact travail du relais R1 se succèdent à la cadence des émissions du courant 600 périodes, c'est-à-dire à raison de huit coupures environ par seconde. Le relais R2 fortement retar dé ne vient pas au collage. Mais, dès la fin des émissions, le relais R2 est attiré, L'attraction du relais R2 branche un négatif sur le balais B1 du commutateur.
Deux cas peuvent alors se présenter. l'Or CAS Le nombre de trains de courant 600 périodes ne correspond pas au numéro du poste.
Alors,dès la fin de l'appel, au collage du relais R2, le négatif de la batterie est envoyé par l'intermédiaire des balais sur le relais R3 qui vient au collage, par le circuit suivant -, batterie, contact travail du relais R2, balais B1 et couronne C1 du commutateur, enroulement du relais R3, + ,bat- terie.
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Le relais 'R étsthl i t 1011 n"l'la on" A4.",t-t4- #.- -..aù ,
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+ , batterie, relais R3,les deux contacts de travail du relais R3 en série, balais B2 et couronne C2, - , batterie.
En même temps, le relaie R3 établit un circuit de rotation libre de l'électro. Le circuit n'établit comme suit : +,batterie, enroulement de l'électro, contact repos de l'électro, contact travail de R3,balais B2 et courons ne C2,-, batterie.
Le commutateur part en rotation libre, jusque ce que le balai B atteigne le premier plot de la couronne C2 qui est un plot mort.
L'électro ne recevant plus de courant s'arrête.
Les circuits de collage des relais R2 et R3 qui se fermaient par les balais et les autres plots de la couron- ne C2, sur la batterie, sont coupés et ces relais retombent.
Le poste est prêt à enregistrer un autre appel, car tous ses organes sont libérés.
2e CAB. Le nombre de trains de courant 600 périodes correspond au numéro du poste.
Dans ce cas, après la fin des impulsions, le commutateur est arrêté, dans le cas du schéma de la fig. l, par exemple, sur le quatrième plot à partir du plot mort,
Au collage du relais R2, un circuit local de sonner rie est établi comme suit : -, batterie, contact de travail de droite du relais R2, batterie B1 de la couronne C1, plot isolé de la couronne C1, sonnerie S, primaire du transformateur de retour d'appel RA, + , batterie.
La sonnerie est actionnée. Le courant de sonnerie, induit dans la secondaire du transformateur de retour d'appel, est renvoyé sur la ligne par le circuit suivant ; premier fil de ligne L1, deuxième contact de travail gauche du relais R2, secondaire du transformateur, premier contact de travail de gauche du relais R2, deuxième fil de ligne L2.
Un ronflement est renvoyé sur la ligne, signalant
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au poste appelant que l'appel a abouti. Dès le décrochage du combiné, le retour au repos du commutateur est assuré par le circuit suivant + batterie, électro de rotation, contact de repos de l'électro, contact de travail du crocl commutateur. balais B2 et couronne O2, - batterie.
Le commutateur part en rotation libre, jusqu'au plot mort. Il s'arrête sur ce plot, le relais R2 retombe et le poste se trouve en oourant de conversation.
Le dispositif décrit ne prévoit que dix postes.
Il est aisé d'en avoir plus. Dans ce cas, on pourrait utili- ser un commutateur à 25 ou 50 points, le onzième plot étant plot mort; pour appeler un poste de 1 à 9, on opérerait comme précédemment; pour appeler 11, on formerait le chiffre au cadran, puis 1, et ainsi de suite. Il n'y aurait pas de poste 10.
Mais on pourrait aussi être aiguillé par un jeu de relais sur un autre commutateur.
En outre, l'invention s'appliquerait également enco re au oas où, les postes, au lieu d'être tous en série, aéraient répartis en plusieurs branches,
En suite de quoi, on peut, quel que soit le mode de réalisation adopté, établir une installation de despatching, à appel auto-selectif, qui présente, par rapport à celles déjà existantes, de nombreux avantages, notamment, celui d'être d'une réalisation simple, celui d'offrir toute sécurité vis-à-vis des courants d'induction parasites, puisque ceux-ci demeurent sans influence sur la sélection alors qu'il n'en est pas de même pour les ins- tallations fonctionnant en courant périodique détecté, et celui de consommer très peu de puissance ,
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de cequi précède,
l'invention ne se limite nullement à
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ceux de ses modes dtapplication, non olrc ---4'
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de réalisation de ses diverses parties ayant plus spéciale- ment été envisagés; elle en embrasse, au contraire toutes les variantes, notamment t celles pour lesquelles on l'appliquerait à tous autres systèmes comportant des commandes à. distance, par exemple aux systèmes d'aiguillages à commande électrique, et celles pour lesquels le relais phonique commanderait un annonciateur d'appel.