<Desc/Clms Page number 1>
APPAREIL AUTOMATIQUE DE VENTE DE L'ELECTRICITE AVEC DISPOSITIF REGLABLE A EN GRENAGES POUR LA MODIFICATION DU PRIX
Dans les installations de consommation électrique, l'importance de la consommation d'énergie dépend fortement de la saison et de l'heure. Afin d'obtenir, pour la région où le courant est fourni, une cour-
<Desc/Clms Page number 2>
be de charge aussi compensée que possible, les fournisseurs de courant ont l'habitude de décompter différemment, d'après un système de tarifs déterminés, l'énergie fournie en diverses saisons et à diverses heures.
Ce système de tarification a naturellement trouvé son emploi non seulement dans les compteurs d'électricité, par exemple dans ceux que l'on appelle compteurs à tarif simple, à tarif double ou à tarifs multiples,mais encore dans les appareils automatiques de vente de l'élec- tricité. Dans les compteurs à tarifs il est naturellement facile de modifier la valeur du tarif puisque le décompte de l'énergie électrique consommée peut se faire sans difficulté en écriture. Mais, dans les appareils de vente automatique ce mode de décompte n'est pas posai- ble,parce que,dans les installations de ce genre,l'é- nergie électrique ne peut être obtenue qu'après paiement préalable.
Pour pouvoir effectuer une modification du tarif dans les installations de consommation électrique ou l'énergie électrique est vendue suivant le système du paiement préalable, on a déjà proposé des appareils de vente automatiques qui permettent une modification du tarif de travail,ou une modification du tarif de base, ou une modification de ces deux tarifs.
Dans un appareils de vente connu, on a disposé, par exemple,pour régler le tarif de travail, entre le
<Desc/Clms Page number 3>
mécanisme d'encaissement et le mécanisme de distribution préalable, un train d'engrenages dont une des parties est constituée par une roue dentée présentant seulement une denture partielle, et dont l'autre partie est une roue en étoile. Au moyen d'un déplacement de la roue dentée, provoqué avec la main, on peut régler le tarif de travail , cependant, on ne peut obtenir ainsi qu'un changement du nombre de kilowatt-heures par pièce de monnaie.
Or, pour le décompte de l'énergie électrique, il s'est établi en général l'habitude de fixer pour l'unité de kilowatt-heures un prix déterminé qui est précisément la valeur réciproque du quotient nombre de kilowatt -heures : unité monétaire. Il est donc nécessaire de faire une transformation par calcul pour obtenir la valeur réciproque du prix pour les kilowatt-heures. Or, le dispositif connu dont on vient de parler présente l'inoonvénient que les valeurs réciproques calculées des divers tarifs de travail donnent, dans la plupart des cas, des valeurs irrationnelles. Pour cette raison, cette disposition n'a pas pu se répandre généralement dans les appareils automatiques de ce genre.
On connaît encore aussi des appareils automatiques de vente dans lesquels une modification du prix pour l'unité de kilowatt-heures est provoquée par un changement de la transmission entre le compteur et le mécanisme de distribution préalable. Une mesure de
<Desc/Clms Page number 4>
ce genre ne présente sans doute pas l'inconvénient du type d'appareil dont on vient de parler. Mais, pour faire varier le prix des kilowatt-heures, il est nécessaire de desserer les vis de fixation du couvercle de la boite, d'enlever ce couvercle, de changer la transmission et de fixer une nouvelle transmission sur l'arbre qui existe entre le compteur et le mécanisme de distribution.
Ce procédé est naturellement très compliqué et il est particulièrement difficile à mettre en oeuvre parce que les appareils de mesure sont souvent placés en des endroits où il n'est pas facile d'exécuter régu- lièrement les travaux de montage nécessaires. En outre, du fait du remplacement d'une transmission par une autre, on court le danger que par suite d'un mauvais engrenage des roues dentées de la nouvelle transmission introduite, ou pour d'autres raisons, la marche du compteur soit perturbée, et par suite son étalonnage. Or, l'étalonnage de compteurs installés de ce genre n'est pas possible, en sorte que les compagnies d'électricité ont une grande méfiance à l'égard de mesures de ce genre..
Sans doute on a proposé déjà également, dans les appareils automatiques de vente à double tarif ou à rabais de disposer entre le compteur et le mécanisme de distribution préalable un changement de vitesse ; cependant, ce changement de vitesse sert en général simplement à déterminer le décompte ultérieur de consommation du cou-
<Desc/Clms Page number 5>
rant suivant un autre tarif, lorsqu'on a dépassé une limite de consommation fixée à l'avance. En outre, ces appareils automatiques de vente ne permettent le décompte de l'énergie électrique consommée que suivant deux tarifs.
La présente invention est relative à un appareil automatique de vente de l'électricité comportant un dispositif réglable à engrenages, et dans lequel la modification du prix unitaire, par exemple la modification du tarif de travail, du tarif de base ou de ces deux tarifs,est obtenue, conformément à la présente invention, en plusieurs étages, en ce sens que le dispositif à engrenages comporte au moins un train d'engrenages à gradins, dont une partie est constituée par plusieurs roues dentées dont les grandeurs sont étagées les unes par rapport aux autres, tandis que l'autre partie est constituée par une roue dentée au moins susceptible d'être accouplée alternativement avec les roues de grandeurs étagées.
Le dispositif d'engrenages à gradins peut être intercalé entre le mécanisme à monnaie et le mécanisme de distribution préalable, entre le compteur et le dis- positif de distribution préalable éu entre le dispositif à tarif de base et le dispositif de distribution préa-
<Desc/Clms Page number 6>
lable. Le déplacement de la partie du. système qui est constituée par une roue dentée au moins susceptible d'être accouplée alternativement avec les roues dentées de grandeurs étagées, peut être déterminé par un dispositif muni d'une graduation et susceptible d'être actionné par l'extérieur.
Les dessins, au moyen desquels l'invention va être exposée avec plus de détails, montrent schématiquement un certain nombre de modes d'exécution choisis à titre d'exemple.
La figure 1 montre un mode d'exécution dans lequel le train d'engrenages à gradins est disposé entre le mécanisme à monnaie et le mécanisme de distribution préalable.
La figure 2 montre un mode d'exécution dans lequel le train d'engrenages à gradins est intercalé entre le compteur et le dispositif de distribution préalable.
La figure 5 montre une disposition avec deux trains d'engrenages à gradins.
La figure 4 montre un mode d'exécution avec un seul train d'engrenages à gradins offrant deux roues dentées à basculement susceptibles de s'accoupler avec les mues étagées.
La figure 5 est une vue en perspective d'un
<Desc/Clms Page number 7>
dispositif de train d'engrenages à gradins avec dispo- sitif de réglage. et la figure 6 est une vue extérieure de l'appareil automatique de vente.
La transmission suivant figure 1 comporte un train d'engrenages à gradins 1, dont une des parties est constituée par plusieurs roues dentées 3 ,9 dont les grandeurs sont étagées les unes par rapport aux autres, et qui s ont calées sur l'axe 2. L'autre partie est constituée par une roue dentée 10. La roue dentée 10 qui engrené avec un tambour denté 11 est montée de faon à tourner sur un axe 12 qui forme avec les pièces 13,14, un cadre susceptible de basculer autour de l'axe 15. L'axe 15, sur lequel est calé le tambour denté 11, porte d'une part un bouton 16 du dispositif d'introduction de la monnaie, et pénètre d'autre part dans la cavité d'un .arbre creux 19 qui porte un disque 17 formant index, et un bouton de réglage 18.
Le corps rotatif à étages 3,9 du train d'engrenages à gradins 1 est relié à gauche à la roue centrale 20 d'un différentiel 21, dont l'autre roue centrale 22 est accouplée avec le compteur 24 par l'intermé- diaire d'un train d'engrenages 23. L'axe 25 de la roue satellite est réuni à l'arbre 26 de distribution préalable. Le sens de rotation provoquée par le bouton 16 est désigné par la flèche pointillée, et le sens de ro-
<Desc/Clms Page number 8>
tation provoquée par le compteur 24 est désigné pas la flèche pleine.
Si l'on fait tourner le bouton 16, après introduction d'une pièce de monnaie, la rotation ainsi provoquée du tambour denté 11 se transmettra, par l'intermédiaire du train 10,6, de la roue centrale 20 et de la roue satellite 27, à l'arbre de distribution préalable 26, dais le sens de la flèche pointillée. L'arbre de distribution préalable 26 tournera donc d'un angle déterminé, après introduction d'une pièce de monnaie , grâce à la rotation du bouton 16. La grandeur de cet angle dépend du rapport de transmission du train d'engrenages à gradins 1. Dans la position représentée du train , la roue dentée 10 est en prise avec la roue dentée 6.
Lorsqu'on introduira une pièce de monnaie et lorsqu'on fera tourner ensuite le bouton 16, l'arbre de distribution 26 sera décalé d'un angle tel que le kilowatt-heure soit décompté à 35 centimes, ainsi que l'indique la position du disque index 17 sur la graduation 28.
Si l'on veut modifier le tarif de travail pour le kilowatt-heure, on commencera par faire tourner d'un angle déterminé le bouton du réglage 18. Dans ces conditions, le cadre 12,14 basculera et par conséquent, la roue dentée 10 sera désaccouplée de la roue denté 6.
Après ce basculement, on déplacera l'arbre creux 19 pour
<Desc/Clms Page number 9>
l'amener à une position correspondant au prix désiré. Si, par exemple, on fixe le kilowatt-heure à 45 centimes, il faudra placer le disque index 17 sur la graduation 4 5.
Ensuite, on fera tourner en arrière le bouton 18 en sorte que la roue dentée 10 viendra en prise avec la roue dentée 4. Quand on introduira des pièces de monnaie, on pourra faire tourner l'arbre de distribution préalable 26 d'un angle tel que le kilowatt-heures soient décomptés à 45 centimes. Apres avoir réglé le tarif de travail, on doit naturellement plomber le bouton 18, afin d'éviter des interventions intempestives.
Au fond,dans ce cas, on fait varier le kilowattheure par unité monétaire en modifiant le rapport de transmission du train d'engrenages à gradins, Mais, étant donné que pour chaque rapport de transmission il existe un gradin spécial, on peut toujours calculer le nombre de dents des roues étagées, de façon que, lors du calcul de la valeur réciproque du tarif de travail, on n'obtien- de pass de valeurs irrationnelles. L'étalonnage de la graduation 28 est donc possible sans difficulté en valeurs monétaires pour l'unité de kilowatt-heures.
Etant donné que le décalage de l' arbre de distri- bution préalable 26 est assuré par le bouton 16, et que l'on a par suite à sa disposition suffisamment de force, le travail à utiliser pour faire tourner les pièces du
<Desc/Clms Page number 10>
train d'engrenages, suivant le rapport de transmission qui existe au même instant (ce travail ayant une grandeur variable) ne joue aucun rôle. Naturellement, il en résulte aussi l'avantage que le système de mesure du compteur n'est pas influencé.
Dans le dispositif représenté sur la figure 2, le train d'engrenages à gradins e st intercalé entre le compteur 24 et l'arbre de distribution préalable 26. La disposition et la constitution des autres pièces sont exactement les mêmes que dans le mode d'exécution de la fig. 1.
Le bouton 16, que l'on fait tourner après introduction d'une pièce de monnaie, détermine, par l'intermédiaire du train d'engrenages 23, de la roue centrale 22 et de la roue satellite 27 du différentiel 21, la rotation de l'arbre de distribution préalable 26 d'un angle déterminé, cet angle étant toujours le même pour la rotation du bouton 16, rotation que l'on produit après introduction d'une pièce de monnaie.
Par congre, la vitesse du mouvement de rotation en arrière de l'arbre de distribution 26 à partir du compteur 24 suivant la charge, dépend chaque fois du rapport de transmission qui existe dans le train 'd'engrenages 1. loi, suivant le rapport de transmission qu'on aura établi dais le train d'engrenages à gradins 1, l'arbre de distribution préalable 26 tournera en arrière avec une vitesse plus ou moins grande pour une charge déterminée du compteur 24.
<Desc/Clms Page number 11>
Dans la position représentée sur la figure 2, le disque index 17 se trouve sur la graduation 35 de l'échelle 28. Dans oe cas, la roue dentée 10 est en prise avec la roue dentée 6. Le kilowatt-heure est donc décompté à 35 centimes. Si l'on veut fixer un autre prix pour le tarif de travail, par exemple 30 centimes, il faut placer, de la manière qui aété décrite déjà, le disque index 17 sur la graduation 30. Alors la roue dentée 10 est accouplée avec la roue dentée 5.
Etant donné que, de ce fait, le rapport de transmission du train d'engrenages à gradins 1 a été modifié dans le sens du ralentissement, le compteur 24 devra accomplir plus de révolutions pour ramener l'arbre de distribution préalable à sa position d'origine ; c'est-à-dire que,pour une unité monétaire on obtiendra plus d'énergie électrique que précédemment. Dans ce cas, contrairement à ce qui se passait dans le'premier mode d'exécution, en modifiant le rapport de transmission du train d'engrenages gradins 1 intercalé entre le compteur 24 et l'arbre de attribution 26, on modifie directement le prix du kilowatt-heure.
Lorsqu'on modifie le rapport de transmission, on fait varier naturellement aussi, bien que ce soit entre les limites relativement étroites, le travail à employer pour faire tourner les roues du train d'engre-
<Desc/Clms Page number 12>
nages. Le compteur 24 n'a donc pas toujours à fournir le même travail pour ramener l'arbre de distribution préalable 26 à sa position d'origine. Afin d'éviter à cet égard l'intervention d'erreurs de mesure, on peut munir l'appareil d'un dispositif de compensation, dont l'effet est de faire fournir toujours le même travail au compteur 24, quel que soit le rapport de transmission dans le train d'engrenages à gradins 1. Ainsi, par exemple, il est possible qu'en faisant varier le rapport de transmission du train d'engrenages à gradins 1, on modifie en même temps, d'une manière correspondante, l'énergie motrice du compteur.
Sur la figure 3, on a représenté une transmission qui comporte deux trains d'engrenages à gradins 1,1' montés l'un derrière l'autre; l'un comporte 5 roues étagées 3--- 7 susceptibles d'être accouplées avec la roue dentée 10, et l'autre comprend quatre roues étagées 5',6' susceptibles d'être accouplées avec la roue dentée 10'.
Dans chacun de ces deux trains d'engrenages à gradins 1, 1', qui, comme dans le mode d'exécution de la figure 1, sont intercalés entre le bouton 16 et l'arbre de distribution préalable 26, le rapport de transmission peut être modifié par un dispositif spécial de réglage. Ces dispositifs spéciaux de réglage sont constitués ici encore chacun xa r un cadre 1215,14 ou 12',13',14', et par un arbre creux 19 ou 19', coopérant avec lui, cet arbre creux portant le disque index 17 ou 17' et le bouton 18 ou 18'.
<Desc/Clms Page number 13>
Etant donné que l'un des trains comporte cinq roues étagées, et l'autre quatre roues étagées, on peut obtenir en tout vingt rapports de transmission, et, par conséquent, vingt tarifs. Il s'agit donc ici, pour ainsi dire, d'un montage multiplicateur. Dans l'exemple repré- sentµ,) les rapports de transmission des deux trains 1,1' sont réglés de telle façon que le kilowatt-heure soit décompté à quatre centimes. Dans ce cas, le disque index 17' est placé sur le trait de la graduation I qui carac- térise la région de 5 à 3 centimes, et le disque index 17 est placé sur le trait de la graduation II au-dessous du- quel se trouve le chiffre 4.
Si l'on veut, par exemple, régler l'appareil au prix de 25 centimes par kilowatt- heures, il faut que le disque index 17' soit sur le trait 25 à 15 de la graduation I et que le disque index 17 soit placé sur le premier trait de la graduation II. En ce qui concerne la commande des deux dispositifs de réglage, on procède ici exactement de la manière qui a été décrite précédemment.
La transmission de la figure 3 offre avant tout l'avantage qu'avec relativement peu de roues étagées, on peut obtenir un grand nombre d'étages de prix. Si, en effet, avec un train d'engrenages à gradins unique, on voulait obtenir le même nombre d'étages de prix, on de - wait, dans le cas présent, prévoir vingt ro,ues étagées.
<Desc/Clms Page number 14>
En montant successivement deux trains d'engrenages à gradins, neuf roues étagées seulement ont été nécessaires
Les transmissions décrites jusqu'ici étaient intercalées soit entre le compteur et le mécanisme de distribution préalable, soit entre le bouton et le dispositif de distribution préalable, en sorte que l'on obgte- nait ainsi une modification du tarif de travail, c'est- à-dire une modification du prix par kilowatt-heure. Naturellement on peut aussi concevoir quetoutes ces transmissions soient intercalées entre le dispositif à tarif de base et le mécanisme de distribution préalable. De cette façon, on obtient une modification du prix pour le tarif de base. On peut naturellement aussi prévoir une transmission pour modifier le tarif de travail ainsi qu'une transmission pour modifier le tarif de base.
La figure 4 montre une autre transmission qui est intercalée entre le dispositif à tarif de base et le mécanisme de distribution. En outre, la transmission est agencée de façon à permettre une modification du prix du tarif de base par nombres fractionnaires. Une trans mission de ce genre est particulièrement avantageuse pour les appareils automatiques de vente qui doivent être utilisés, par exemple, en Angleterre.
La transmission comprend un train d'engrenages à gradins 1 présentant sept roues étagées 3 --9, et deux
<Desc/Clms Page number 15>
roues dentées 10,10'. Ces deux roues dentées 10,10', qui sont chacune en prise avec un tambour denté 11,11', peuvent recevoir chacune, à partir d'un dispositif de r égla- ge particulier, un mouvement de basculement et de décalage,et par suite, s'accoupler sélectivement avec l'une des roues étages 3---9. Les rouesétagées 3---9 qui sont calées sur l'axe 2 sont actionnées par un dispositif à tarif de base, par exemple par un moteur synchrone 30.
L'axe 15 du tambour 11 porte une roue dentée 32 accouplée avec la roue dentée 31, et l'axe 15' du tambour 11' porte un pignon denté 34 accouplé avec la roue dentée 33. Les deux roues dentées 31, 33 sont réunies chacune à une roue centrale 35,36 d'un différentiel 37 dont l'axe 38 de la roue satellite est en prise, par l'intermédiaire de trains d'engrenages 39,40, avec la roue centrale 41 d'un autre différentiel 4-2.
La roue centrale 43 de ce second différentiel 42 est accouplée avec le bouton 16, et l'axe 44 de la roue satellite est accouplé par l'intermédiaire d'un train d'engrenages 45 avec la roue centrale 46 d'un troisième différentiel 47, dont la seconde roue centrale 48 est actionnée par le compteur 24, par 11 intermédiaire du train d'engrenages 49, l'axe 50 de la roue satellite est relié à l'arbre de distribution préalable 26.
<Desc/Clms Page number 16>
Le rapport de transmission du train d'engrenages 31,32 est choisi de telle façon que, suivant la position de la roue dentée 10, un mouvement est transmis par le moteur 30 du dispositif à tarif de base à l'axe 38 de la roue satellite, ce mouvement correspondant au tarif de base par semaine qui est indiqué sur la graduation I par le disque index 17. En outre, le rapport de transmission du train d'engrenages 33,34 est choisi pour que, suivant la position de la roue dentée 10', le moteur du dispositif à tarif de base transmette à l'axe 38 de la roue satellite un mouvement correspondant à un tarif de base par semaine qui est indiqué sur la graduation II par le disque index 17'.
Etant donné que les deux roues centrales 35,36 tournent dans le même sens, l'axe 38 de la roue satellite du différentiel 37 fait la somme des mouvements des roues centrales. Pour la position du train d'engrenages à gradins 1 qui est montrée sur la figure 4, l'axe 38 de la roue satellite du différentiel 37 recevra un mouvement qui correspondra, en valeur anglaise, à un tarif de base de 8 1/2 penny par semaine.
Par un décalage approprié les deux dispcs itifs de réglage, on peut obtenir toutes les valeurs possibles de tarifs de base comme 3 1/4, 4 1/2, 8 3/4, II 1/4 etc...
La transmission, qui peut aussi être utilisée, bien entendu pour faire varier le tarif de travail, permet donc de
<Desc/Clms Page number 17>
modifier le tarif d'après des fractions par quarts d'une monnaie unitaire.
Le mouvement de l'axe 38 du satellite du differen- tiel 37 est transmis par les trains d'engrenages 39 et 40 à la roue centrale 41 du différentiel 42, puis, de là, par l'intermédiaire du train d'engrenages 45 et du diffé- rentiel 47, à l'arbre de distribution préalable 26, dans le sens de la flèche pleine. Le compteur 24 agit encore dans le même sens sur l'arbre de distribution préalable 26.
Si l'on fait tourner le bouton 16 après avoir introduit une pièce de monnaie, on détermine, d'une manière connue, par l'intermédiaire des deux différentiels 42, 47, un décalage de l'arbre de distribution préalable 26 dais le sens de la flèche pointillée.
La transmission représentée sur la figure 5 cor respond dans l'ensemble à celle qui vient d'être décrite.
Les pièces correspondantes ont donc reçu les mêmes références. Dans ce mode d'exécution, le levier 14 ou 14' qui est prolongé au-delà des axes 15 ou 15' coopère avec un ateau 51 ou 51'. Les encoches 52 ou 52' des rate*aux 51,51' sont étagées suivant les diverses positions d'accouplement de la transmission. La commande du corps à gradins 3 à 7 est assurée par le moteur du tarif de base, par l'intermédiaire du train d'engrenages 43,54.
Comme on le voit sur la figure 5, la roue 10, qui est montée sur le cadre 12,13,14 est en prise avec
<Desc/Clms Page number 18>
la roue dentée 5. Le levier 14 se trouve alors dans l'encoche centrale 52 du rateau 51. Sur la graduation de la figure 2 de l'appareil automatique de vente, ceci correspondrait à un tarif de base de six unités monétaires. La roue dentée 10' montée sur le cadre 12',15',14' est an prise avec la roue dentée 3, ce qui correspond à un tarif de base d'une unité monétaire. Etant donné que les vitesses des deux tambours 11,11' sont totaliséespar le différentiel 37, le tarif de base total par semaine est de sept unités monétaires.
Si l'on veut modifier le tarif de base, en le faisant passer, par exemple, de sept à neuf unités moné- . taires, on commence par extraire le le vier 14'-de l'en- coche extrême de gauche 52' du rateau 51', on le décale vers la droite jusqu'à la roue dentée 4, et on le place ensuite dans l'encoche suivante 52' du rateau 57'. Ceci correspondra à un tarif de base de troisunités monétaires. Etant donné que l'autre rapport de transmission correspond à un tarif de base de six unités monétaires, le tarif de base total sera donc effectivement de neuf unité! monétaires.
EMI18.1