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Voyant utilisable notamment pour les postes centraux de campagne.
La présente invention est relative à un voyant qui convient en particulier pour l'usage en campagne, car il comporte une grande sensibilité électrique tout en étant d'une construction robuste et d'une faible sensibi- lité aux ébranlements mécaniques. Cette sensibilité élec- trique élevée est surtout nécessaire en campagne où le voyant doit fonctionner en combinaison avec des lignes posées provisoirement en plein air et pouvant présenter un affaiblissement très considérable même pour une faible longueur.
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Comme générateur du courant d'appel., on utili- se principalement, dans les appareils de campagne, la ma- gnéto à manivelle ou encore un ronfleur qui peut être en- traîné mécaniquement ou électriquement et qui fournit un courant alternatif audible. Les voyants à volet connus n'entrent en action que sous l'effet du courant alternatif basse fréquence de la magnéto, mais non pas sous l'effet du courant du ronfleur. D'autre part, la portée du systè- me constitué par la magnéto, la ligne et le voyant est sen- siblement plus réduite que la portée de la parole, de sor- te que par suite de l'impossibilité d'un appel, dans le cas d'un grand affaiblissement de ligne, le téléphone ne peut être utilisé entièrement dans toute l'étendue de sa capacité de fonctionnement.
La portée des types actuels des volets peut il est vrai être légèrement augmentée, mais la sensibilité à l'égard des ébranlementsmécaniques est si grandeque ces volets ne peuvent plus être utilisés dans les appareils portatifs de campagne.
On ne connait pas non plus actuellement des voyants à volet utilisables comme récepteurs pour le cou- rant du ronfleur, ces voyants connus ne font au contraire apparaître que des voyants qui sont visibles pendant la durée d'un appel. Le déclenchement d'un signal acoustique ou d'un signal visible qui subsiste, comme cela est d'usa- ge dans les voyants à volet, nta pas non plus été possible jusqu'ici dans ces appareils. L'inconvénient est grand, car un appel unique peut facilement échapper, surtout lorsque de nombreuses lignes arrivent dans un même central.
Les formes d'exécution connues des voyants à volet, surtout dans la mesure où ces volets doivent être utilisés montés dans des'standards*au centraux, comportent d'autre part des inconvénients sensibles, étant donné que le voyant du volet qui indique le signal est séparé, par la paroi de fixation, de l'électro qui amorce le déclen- chement du voyant du volet. Par ce moyen.. on rnd sensi.-
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blement plus difficile le remplacement d'un système défec- tueux, parce qu'il faut vérifier chaque fois si les deux pièces s'accordent. En outre, la sensibilité électrique dépend fortement du montage correct.
Un contrôle de la sensibilité n'est toutefois possible que très difficilement, surtout en campagne où on ne dispose d'aucun moyen. Le vo- let qui retombe vers l'avant est faoilement exposé à une détérioration et il est nécessaire d'arrêter le volet, sur- tout pour le transport. Si on oublie de l'arrêter, cela donne lieu facilement à une détérioration des volets,étant donné que surtout dans un central à cordons ces cordons sont logés dans le même espace et peuvent donner lieu à une détérioration. Par ce moyen, on réduit facilement la sécurité de mise en service d'un tel central.
La présente invention est relative dans ces conditions à une exécution d'un voyant à volet qui ne com- porte plus ces inconvénients. Une caractéristique princi- pale de la présente invention consiste en ce que le système mobile d'armature du voyant est placé sous l'influence d'un aimant permanent de telle sorte que le déclenchement de l'armature, de façon à la faire sortir de sa position de repos, exige une force sensiblement plus faible que son rappel dans la position de repos.
L'exécution du voyant, conformément à la pré- sente invention, permet non seulement d'augmenter sa sen- sibilité, de telle sorte qu'il comporte avec une magnéto à manivelle au moins la portée de la parole et qu'il évite ainsi les inconvénients ci-dessus décrits des volets connus mais aussi son entrée en action sous l'effet du courant du ronfleur, de sorte qu'on peut donner par ce mo- yen un signal acoustique ou un signal optique permanent.
L'intérêt de la présente invention se reconnait déjà à ce fait pour deux cas importants qui se présentent souvent en pratique. Mais cette invention ne se limite pas à ces cas, parce que le voyant comporte une très grande sensibi-
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té pour le courant continu et le courant alternatif, de sorte qu'on peut l'utiliser d'une façon également avantageu- se pour toutes les natures de courant d'appel.
Les pièces du voyant et le système de déclen- chement sont réunis en un élément commun, étant donné que l'exécution des organes s'effectue de telle sorte que l'en- combrement, notamment en largeur, n'est pas plus grand qu'actuellement, de sorte qu'on peut loger le même nombre de systèmes les uns à côté des autres sur la même surface.
En général, on utilise le volet ou voyant comme signal d'appel dans les cas où plusieurs lignes téléphoni- ques se réunissent, et, où il faut désigner la ligne sur la- quelle s'est produit un appel. Après que la communication entre le demandeur ou une autre ligne quelconque et cette ligne est établie,' il faut ramener le volet dans sa posi- tion de repos pour qu'il soit prêt pour un nouvel appel.
Ce rappel peut s'effectuer et s'effectue en général à la main par une seconde manoeuvre.
La liaison du téléphone demandé avec la ligne considérée s'effectue ordinairement au moyen d'une fiche et d'un jack. Il est avantageux de combiner avec cette manoeuvre le rappel du volet par un moyen mécanique ou électrique, à fin de supprimer une seconde manoeuvre. L'exé- cution de ce rappel automatique,' de façon à présenter une sécurité de service, se heurte dans les constructions ac- tuelles à des difficultés considérables. Dans ces condi- tions, le rappel du volet peut, selon la présente invention, s'effectuer soit automatiquement par l'introduction d'une fiche dans un jack qui se trouve en dessous du volet, en vue d'établir une communication, soit à la main par l'en- foncement d'un bouton, ,oit par lacombinaiosn d'une façon particulièrement simple'et sûre des deux modes de rappel.
Toutefois, l'interchangeabilité aisée du volet n'est pas réduite de ce fait, étant donné que, conformément à la pré- sente invention, la totalité du système''de rappel est réunie
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par construction avec le système du voyant.
La- sensibilité électrique d'entrée en action des volets connus est donnée par leur construction et ne peut plus être modifiée ultérieurement d'une façon simple.
Or, il est souvent nécessaire de pouvoir régler correcte- ment la sensibilité électrique d'entrée en action, ou d'augmenter davantage la sensibilité dans certains cas.
L'inconvénient des systèmes connus qui ne comportent pas ce réglage possible est supprimé par la présente invention, étant donné qu'à l'aide d'une vis on peut modifier à volon- té la sensibilité qu'on peut atteindre par la présente in- vention et la faire varier entre une valeur extrêmement faible et sa valeur maximum.
L'objet de la présente invention est décrit ci- après dans son exécution de principe et d'après un exemple représenté sur le dessin joint.
Le principe de la présente invention ressort clairement des fig. 1 et 2 qui ne représentent que le prin- cipe de construction du système magnétique, en vue de la description du mode de fonctionnement du volet. Le voyant du volet ainsi que les autres pièces, faisant partie du côté du volet, ont été supprimées sur le dessin, étant don- né qu'ellesne sont pas nécessaires à la compréhension du mode de fonctionnement.
1 désigne le noyau de l'électro, constitué de préférence par un certain nombre de tôles de noyau empi- lées et entaillées, dans cet exemple, en forme de U. Par dessus le noyau 1 ont été passées deux bobines 2 qui portent l'enroulement magnétique. Au-dessus des èxtrémi- tés libres du noyau magnétique 1 se trouve une armature 3 qui pivote au moyen d'un axe 4 dans deux tôles de support 5. Sur l'armature 3 est disposé de l'un des côtés le levier de déclenchement qui, dans la position de repos de l'armature 3, maintient le voyant du volet, non représenté sur ce dessin, et qui libère d'une manière
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connue, dans la posiLion de travail de l'armature, le voyant du volet en déterminant ainsi le déclenchement d'un signal.
De l'autre côté de l'armature 3 est fixé un contrepoids 7 qui assure l'équilibrage statique de l'ar- mature. Il n'est pas nécessaire que le contrepoids soit exécuté sous la forme d'une pièce spéciale. L'équilibrage statique de l'armature peut également s'effectuer par une disposition dissymétrique des deux moitiés de l'armature par rapport à leur axe de rotation 4, de telle sorte que l'armature soit en équilibre avec le levier de déclenche- ment 6. Selon la présente invention, on utilise un sys- tème tournant d'une inertie extrêmement faible pour le dé- clenchement du signal desiré, ce système étant en outre équilibré statiquemerit par rapport à son axe de rotation.
On obtient par ce moyen que l'organe de déclenchement ne peut être déplacé par des ébranlements extérieurs, ce qui fournit une grande insensibilité à ltégard des ébranlements étrangers.
Un aimant permanent 8 entoure le système de l'armature et du noyau. Une vis de réglage 9 en une ma- tière non magnétique permet le réglage de l'armature.
L'aimant 8 peut être exécuté sous la forme d'un aimant à fer à cheval, comme l'indique la fig. 1, ou sous une autre forme quelconque, la partie en pointillé de la fig. 1 étant exécutée par exemple sous la forme d'un aimant on barre, et la partie en traits pleins en fer doux.
L'aimant permanent ou les branches de l'aimant exécutées en forme d'épanouissements polaires, peuvent sans difficulté être exécutées avec une plus grande longueur que ne l'indique la fig. l, de sorte quelles peuvent servir à la fixation des autres pièces du volet (fig.3).
Par l'utilisation d'une matière appropriée pour l'aimant permaent 8, et par une forme appropriée de cet aimant, on peut obtenir une sensibilité maximum d'en-.
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trée en action électrique du volet, et en même temps on peu';; calculer ses,dimensions extérieures ainsi que son poids de façon à ce qu'ils soient minimum. Par ce moyen, la présente invention convient tout spécialement pour l'utilisation dans des appareils portatifs de campagne.
Au-dessus de l'armature 3 se trouve, sur l'aimant permanent 8 ou les branches en forme d'épanouis- sements polaires, un épanouissement polaire spécial 10. La . puissance du volet dépend dans une forte mesure de la forme et de la position de cet épanouissement. L'épanouissement 10 peut, ainsi que l'indique la fig. 1, être fixé dans le milieu au-dessus de l'armature 3, mais il peut aussi être décalé vers l'une ou l'autre extrémité de l'armature, ce qui permet d'obtenir des effets spéciaux. Le système magné- tique fonctionne de la manière suivante :
Le flux de l'aimant permanent 8 sort de l'épa- nouissement polaire 10 pour entrer dans l'armature 3.
Dans cette dernière, il se divise en deux parties suivant la position de l'armature, ces deux parties passant par les deux branches du noyau magnétique 1, puis se réunissant de nouveau dans l'aimant permanent 8. Pour le mode de fonc- tionnement du système magnétique, la façon dont le flux magnétique pénètre dans l'armature et se divise en deux flux partiels passant par les branches l'et 1" de l'aimant est d'importance essentielle.
Dans la disposition de l'épanouissement 10 au-dessus de l'axe 4 de l'armature 3, le flux magnétique total pénètre symétriquement par rapport à l'axe de rota- tion 4 du système mobile. En raison des lois du magnétis- me, il s'exerce sur l'armature une force qui passe par l'axe 4 et qui ne peut par conséquent exercer aucun couple sur l'armature. L'armature 3 et par conséquent le levier de déclenchement 6 ne peuvent exécuter aucun mouvement.
La totalité du flux magnétique qui est entrée dans l'armature 3 se divise en deux flux partiels dont la
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Comme / valeur dépend de la réluctance de leurs circuits. /on peut dcnner un rapport déterminé et en général la même valeur à la réluctance magnétique des deux moitiés de l'armature ainsi que des deux branches l' et 1" du noyau, ce rapport ne dépend que de l'importance du circuit dans l'air au- dessus des branches l'et 1".
Si on suppose que la réluc- tance magnétique des deux circuits de fer est la même, l'armature est en équilibre lorsque l'entrefer est le même des deux côtés, car les deux flux partiels sont égaux et par conséquent les deux couples exercés sur l'armature par les flux partiels sont égaux. si l'armature est déplacée dans un sens, par exemple vers la branche 1", le flux ma- gnétique partiel augmente de ce côté. Le couple prédomine dans ce sens et l'armature tourne jusqu'à venir au contact du noyau 1" ou jusqu'à ce qu'elle soit retenue par une butée,
En service, on règle l'armature 3 au moyen de la vis 9 de telle sorte que le flux de l'ai.mant perma- nent soit plus grand dans la branche 1' que dans la bran- che 1" L'armature se trouve alors dans la position de re- pos stable du dessin.
La différence des deux flux magnéti- ques est une mesure de la sensibilité du volet. 3i la dif- férence est presque nulle ou absolument nulle, la sensibi- lité est maximum, et plus la différence est grande plus la sensibilité électrique d'entrée en action est faible, et plus le système est insensible aux ébranlements mécaniques.
Il est donc possible de faire varier d'une façon continue la sensibilité électrique d'entrée en action d'une façon très simple en faisant tourner une vis.
Au moyen du courant de déclenchenent qui passe dans les bobines 2, on engendre un flux magnétique qui passe par le noyau 1 par--l'entrefer compris entre le no- yau et l'armature 3, et par cette armature 3. Quand ce flux électro-magnétique possède dans la branche 1" le sens du flux de l'aimant permanent 8 et dans labranche
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1' le sens opposé par conséquent, le flux partiel résul- tant en 1" devient plus grand que le flux 1' et l'armatu- re 3 tourne donc jusque contre sa butée mécanique par sui- te du couple qui se produit dans la direction de 1". Par l'intermédiaire du levier de déclenchement 6, on détermine dtune façon connue le déclenchement du signal optique et acoustique.
La condition préalable pour le mouvement de l'armature consiste en un flux magnétique produit par les bobines 2 et d'un sens exactement déterminé, c'est-à- dire qu'il détermine un flux de courant dans les bobines qui est également d'un sens déterminé. En conséquence, le volet convient uniquement pour le fonctionnement par cou- rant continue ou par courant alternatif à travers un re- dresseur. Conformément à la présente inventinn, les orga- nes mobiles sont toutefois construits avec des dimensions extrêmement réduites,et une inertie très faible, de sorte qu'ils entrent en action sous l'effet d'une impulsion de courant d'une durée très courte.
Dans ces conditions, un courant alternatif est constitué par une succession de différentes impulsions de sens contraire. Conformément à la présente invention, le volet entre en action également sous lteffet des cou- rants alternatifs et sans insertion d'un redresseur. Si la première demi-onde qui arrive comporte la polarité vou- lue, le volet entre en action sous son influence. La demi- onde suivante, d'une polarité contraire, ne peut exercer aucune influence. En effet, ou bien l'armature est encore dans la position de repos, et le couple produit par cette demi-onde alternative de sens contraire est recueilli par la vis de réglage 9, ou bien l'armature 3 a déjà été transportée dans sa position de travail et le couple de la demi-onde alternative tend à ramener l'armature dans sa position de repos.
Mais ce rappel n'est plus possible parce que du fait de la dissymétrie magnétique entre la
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position de travail et la position de repos de l'armature 3, il faut exercer selon la présente invention, pour ra- mener cette armature dans la position de repos, une force beaucoup plus grande que pour la faire déclencher à partir de la position de repos. Le volet entre déjà en action sous l'effet de la première demi-onde, mais non pas sous l'effet de la seconde demi-onde d'un courant alternatif.
Par suite de la dissymétrie magnétique, l'ob- jet de la présente invention convient non seulement pour le fonctionnement par courant continu, mais également pour le fonctionnement direct avec de courtes impulsions telles qu'on peut les produire d'une manière connue et d'une fa- çon particulièrement simple avec une petite batterie, ou pour le fonctionnement par courant alternatif. Le volet entre en action en pàrticulier également sous l'effet des impulsions d'enclanchement et de déclanchement telles qu'elles se produisent entre autre à l'enclanchement et au déclanchement des générateurs de courant alternatif.
Par ce moyen, on peut obtenir le fonctionnement désiré du volet encore à des fréquences auxquelles ce volet autrement n'entrerait plus en action.
Cette propriété est également utilisée dans le ronfleur à courant alternatif monté dans les appareils téléphoniques de campagne, étant donné que, par ce moyen, on peut augmenter sensiblement la portée du système cons- titué par le ronfleur, la ligne et le volet, car la courte impulsion d'enclanchement ou de déclanchement possède une amplitude beaucoup plus grande et est donc en mesure de surmonter également un plus grand affaiblissement.
Pour augmenter autant que possible la sensi- bilité électrique du volet, il fautque la réluctance ma- gnétique du circuit pour le flux magnétique des bobines d'excitation 2 soit aussi faible que possible, ce qu'on peut obtenir non seulement en utilisant une matière appro- priée pour le noyau 1 et l'armature 3,.mais aussi en
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réduisant l'entrefer compris entre'le noyau et l'armature.
Mais une réduction,de l'entrefer réduit la mobilité de 1'armature.
..,Cet inconvénient peut être supprimé en dépla- çant l'épanouissement polaire 10, en l'écartant de sa po- sition symétrique par rapport à l'axe de l'armature 4.
Si on le déplace par'exemple dans la direction de la branche 1' du noyau, on modifie ainsi la façon dont les lignes'de force de l'aimant permanent 8 pénètrent dans l'armature. Dans la moitié de l'armature qui se trouve au-dessus de 1', il entre davantage de lignes de force que dans la moitié qui est au-dessus de 1". La répartition du flux est dissymétrique et la force résultante ne passe plus par l'axe de rotation 4, mais est décalée dans la di- rection de 1;. Par ce moyen, on exerce un couple sur l'ar- mature déjà par les lignes de force qui y pénètrent. Pour les lignes de force qui passent de l'armature dans le noyau, ce qui a été dit ci-dessus est toujours valable. Par contre, la position d'équilibre de l'armature est décalée par le couple su pplémentaire.
Pour maintenir datte armature en équilibre ou dans une position de repos stable, il faut, par le déplace- ment de la vis 9, réduire ltentrefer en 1' et l'augmenter en 1". ce qui permet de compenser le couple des lignes de force qui pénètrent dans l'armature, ou de le surcompenser.
Le décalage du pôle 10 présente l'avantage que malgré une faible valeur totale de l'entrefer en 1' et 1", on dispose néanmoins d'un angle de rotation maximum pour l'armature 3 et par conséquent pour le levier de déclanchement 6.
En choisissant et en disposant convenablement le pôle 10 et l'armature 3, ainsi que le noyau 1, on peut pla- cer la position d'équilibre de l'armature de façon que l'en- trefer 1' par exemple soit nul, ce qui utilise au maximum l'angle de rotation disponible de l'armature.
L'aimantation préalable dissymétrique présente Il/
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donc des avantages sensibles par rapport à l'aimantation. symétrique.
Un avantage particulier du système aimanté au préalable dans lequel les forces initiales dans la position de repos et la position de travail diffèrent de la manière ci-dessus décrite, c'est-à-dire dans lequel il faut des forces très différentes pour faire passer l'armature de l'une des positions à l'autre, consiste en ce que l'on peut fournir par l'armature, au moyen d'une énergie de déclan- chement infime, n'importe quel travail, de sorte qu'on peut fermer avec une pression de contact suffisamment grande par exemple directement un ou plusieurs contacts ou déclancher directement ou indirectement un voyant de volet.
Le déolanchement indirect du volet, qui consti- tue une partie de le présente invention, entraîne d'autres avantages, étant donné qu'il n'est pas nécessaire que le système d'armature mobile maintienne directement un volet.
L'armature 3 comporte alors simplement un court talon 11 au lieu du levier de déclanchement 6. Après que l'armatu- re s'est déplacée d'une certaine quantité, le talon vient d'abord au contact d'un ressort 12 qui assure à son tour le déclanchement d'un volet 13. La force pour enfoncer le ressort 12 n'a pas besoin d'être fournie par la généra- trice du courant d'appel, mais est fournie par l'aimant permanent, de la manière ci-dessus décrite. Par cette me- sure, aucun ébranlement ne peut être transmis à l'armature par le léger volet mobile, car les deux pièces ne sont plus directement reliées l'une à l'autre et ne se touchent en eu- cun point pendant la position de repos de l'armature.
Par ce moyen, on peut obtenir une grande insensibilité aux ébranlements mécaniques, même quand l'armature se trouve dans une position d'équilibre très instable,
Lorsque le signal désiré a été déclanché, il faut ramener le volet dans sa position de repos. Il faut ramener aussi bien le volet que l'armeture. Le rappel peut
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s'effectuer à la main. au moyen d'un levier, ou encore électriquement, "spécialement pour l'armature. Le rappel électrique de l'armature s'effectue par un circuit local et par le fait qu'on fait passer par l'enroulement de ltarmature un courant de sens contraire au courant de dé- clanchement.
Une forme d'exécution indiquée à titre d'e- xemple pour un rappel mécanique des deux pièces qui permet une commande manuelle particulièrement simple, au moyen d'un bouton, ou par l'enfoncement d'une fiche dans un jack correspondant au volet, est représentée sur la figure3.
Les figures 3 à 5 représentent par une exécu- tion indiquée à titre d'exemple l'application à un volet du principe ci-dessus décrit, représenté.sur les figures 1 et
2. La figure 3 représente l'exemple d'exécution vu de côté, tandis que la figure 4 est une coupe de l'aimant,qui montre par le haut les éléments les plus importants. La figure 5 est une vue de face de l'exemple d'exécution, dans laquelle.la paroi 23 de l'appareil a été enlevée pour que les pièces du volet soient plus visibles. Les différents cas décrits peuvent être reportés de la même manière à cet exemple d'exécution.
Par dessus un noyau en tôles recourbées en U comportant les branches 3' et 1" ont été passées les bobi- nes d'aimantation 2 dont les extrémités sont ramenées sur une planchette à bornes 14. Le noyau constitue avec les tôles de support 5 une unité. Dans ces tôles de support, l'armature 3 pivote par l'axe 4. L'armature 3 compor- te un talon 11 par lequel s'effectue indirectement le dé- clanchement du volet 13 comme on l'a supposé dans l'exem- ple d'exécution. On voit en outre le talon 15 par l'in- termédiaire duquel on peut ramener l'armature dans sa posi- tion initiale.
L'ensemble du système du noyau est fixé dans un aimant permanent 8 qui porte en outre le pôle 10 et la vis de réglage 9. L'aimant 8 est fixé sur la plaque
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de montage 16 qui porte les autres pièces du volet.
Un axe 17 sur lequel le volet 13 pivote relie ce volet à la plaque de montage 16. Dans la posi- tion de repos, le goujon 25 qui est maintenu par le res- sort 12 empêche le voyant 13 de tomber. Si le ressort 12 est actionné par l'armature 3, le voyant est libéré et tourne autour de l'axe 17 jusque contre la butée 18 montée de façon isolée dans la plaque de montage 16 et utilisée comme contact de signal. Le volet 13 devient en même temps visible à l'arrière d'une fenêtre 24 prévue dans la paroi 23 de l'appareil, sur laquelle est fixé l'ensemble du relais à voyant et à volet.
Le voyant 13 peut être relié à la plaque 16 par un ressort non représenté, de telle sorte qu'il est amené et appuyé contre le contact 18 et amené dans la position visible non plus par son propre poids, mais par la force du ressort. Comme l'armature, qui n'est mainte- nue que par les lignes de force magnétiques, et non pas par la gravité, dans la position de repos,,est très insen- sible à sa position, on obtient ainsi un volet qui présen- te la même sensibilité électrique et la même sécurité de fonctionnement dans toute position et d'une façon entière- ment indépendante de sa position dans l'espace.
Le déclanchement de l'armature 3 s'effectue électriquement de la manière ci-dessus décrite par le cou- rant d'appel arrivant. Le réarmement s'effectue selon la présente invention en combinaison avec un jack et un bouton.
Un ressort 26 d'une forme correspondante pivote sur une vis 27. L'extrémité inférieure du ressort 26 repose sur un ressort à lame 19. Si on soulève le ressort 19, le ressort 26 tourne autour de son axe 27 et pousse par son extrémité libre le'volet dans sa posi- tion de repos. Quand on abandonne le ressort 19, le res- sort 26 revient également dans sa position de repos,
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mais le volet,est maintenu par le ressort 12.
Le ressort ..19 est combiné avec le réarmement de l'armature'5. Si le ressort 19 se relève, il pousse également l'armature 3, par la tige de rappel 28 qui est guidée dans le manchon 29, vers sa position de repos.
Le relèvement du ressort 19 s'effectue d'une façon simple par le bouton de rappel 20 qui peut être actionné par l'avant ou par l'enfoncement d'une fiche dans le jack 22. 3es ressorts, qui sont relevés par la fiche, relèvent également par la pièce isolante 21 le ressort
19 et provoquent ainsi le rappel du volet dans sa position de repos.
Comme le volet conforme à la présente inven- tion comporte une faible sensibilité aux ébranlements, en même temps qu'une grande puissance électrique et qu'un en- combrement réduit, il convient tout spécialement pour les centraux de campagne. Grâce à des dimensions judicieuse- ment calculées pour les pièces de détail, son poids est également réduit, de sorte qu'on l'utilise avec avantage pour les appareils portatifs.
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Light usable in particular for central campaign stations.
The present invention relates to a sight glass which is particularly suitable for use in the field, since it has high electrical sensitivity while being of robust construction and low sensitivity to mechanical shock. This high electrical sensitivity is especially necessary in the field where the sight glass must work in combination with lines laid temporarily in the open air and which can present a very considerable attenuation even for a short length.
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As a generator of the inrush current, the main use is, in field devices, of the hand-cranked magneto or else a buzzer which can be driven mechanically or electrically and which provides an audible alternating current. Known shutter lights only come into action under the effect of the low frequency alternating current of the magneto, but not under the effect of the buzzer current. On the other hand, the range of the system constituted by the magneto, the line and the indicator light is appreciably smaller than the range of speech, so that as a result of the impossibility of a call, in the event of a large line loss, the telephone cannot be fully used to its full operational capacity.
The range of current types of shutters may indeed be increased slightly, but the sensitivity to mechanical shaking is so great that these shutters can no longer be used in portable field devices.
Flap indicator lights which can be used as receivers for the buzzer current are also not currently known; on the contrary, these known indicator lights only show indicator lights which are visible during the duration of a call. The triggering of an acoustic signal or of a visible signal which remains, as is customary in the shutter indicators, has not been possible hitherto in these devices either. The disadvantage is great, because a single call can easily escape, especially when many lines arrive at the same exchange.
The known embodiments of shutter indicator lights, especially insofar as these shutters must be used mounted in standard * at the central, moreover have appreciable drawbacks, given that the shutter indicator which indicates the signal is separated, by the fixing wall, from the electro which initiates the triggering of the shutter indicator light. By this means .. we rnd sensi.-
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It is much more difficult to replace a faulty system, because each time you have to check whether the two parts match. Furthermore, the electrical sensitivity strongly depends on the correct mounting.
However, it is very difficult to check the sensitivity, especially in the countryside where no means are available. The shutter which falls forward is easily exposed to damage and it is necessary to stop the shutter, especially for transport. If you forget to stop it, this easily leads to damage to the shutters, given that especially in a central unit with cords these cords are housed in the same space and can give rise to damage. By this means, the security of commissioning of such a central is easily reduced.
The present invention relates under these conditions to an embodiment of a shutter indicator which no longer has these drawbacks. A main feature of the present invention is that the movable sight glass frame system is placed under the influence of a permanent magnet such that the triggering of the frame, so as to release it from its rest position requires a significantly lower force than its return to the rest position.
The execution of the indicator light, in accordance with the present invention, not only makes it possible to increase its sensitivity, so that it includes with a crank magneto at least the range of speech and thus avoids the above-described drawbacks of known shutters but also its entry into action under the effect of the buzzer current, so that an acoustic signal or a permanent optical signal can be given by this means.
The interest of the present invention is already recognized by this fact for two important cases which often arise in practice. But this invention is not limited to these cases, because the sight glass has a very high sensitivity.
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ted for direct current and alternating current, so that it can be used equally advantageously for all types of inrush current.
The parts of the indicator light and the triggering system are united in a common element, given that the components are executed in such a way that the overall dimensions, particularly in width, are not greater than 'currently, so that the same number of systems can be accommodated next to each other on the same surface.
In general, the shutter or indicator light is used as a call signal in cases where several telephone lines join together, and where it is necessary to designate the line on which a call has occurred. After communication between the calling party or any other line and that line is established, the shutter must be returned to its idle position so that it is ready for a new call.
This recall can be carried out and is generally carried out manually by a second maneuver.
The connection of the telephone requested with the line in question is usually effected by means of a plug and a jack. It is advantageous to combine with this maneuver the return of the shutter by mechanical or electrical means, in order to eliminate a second maneuver. The execution of this automatic recall, so as to present a safety of service, comes up against considerable difficulties in present constructions. Under these conditions, the shutter can be recalled, according to the present invention, either automatically by inserting a plug into a jack which is located below the shutter, with a view to establishing a communication, or by hand by pressing a button, or by combining the two recall modes in a particularly simple and safe way.
However, the easy interchangeability of the shutter is not thereby reduced, since, according to the present invention, the whole of the return system is assembled.
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by construction with the indicator system.
The electrical sensitivity of entry into action of known shutters is given by their construction and cannot be changed subsequently in a simple manner.
Now, it is often necessary to be able to correctly adjust the electrical sensitivity when it comes into action, or to further increase the sensitivity in certain cases.
The disadvantage of the known systems which do not include this possible adjustment is eliminated by the present invention, since with the aid of a screw the sensitivity which can be achieved by the present invention can be modified at will. - vention and vary it between an extremely low value and its maximum value.
The object of the present invention is described below in its execution in principle and according to an example shown in the accompanying drawing.
The principle of the present invention emerges clearly from FIGS. 1 and 2 which represent only the principle of construction of the magnetic system, with a view to the description of the operating mode of the shutter. The shutter indicator light as well as the other parts, forming part of the shutter side, have been omitted from the drawing, since they are not necessary for understanding the operating mode.
1 designates the core of the electro, preferably consisting of a number of stacked and notched core sheets, in this example U-shaped. Over the core 1 have been passed two coils 2 which carry the magnetic winding. Above the free ends of the magnetic core 1 there is an armature 3 which swivels by means of a pin 4 in two support plates 5. On the armature 3 is arranged on one side the release lever. which, in the rest position of the frame 3, maintains the shutter indicator, not shown in this drawing, and which releases in a manner
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known, in the working position of the armature, the shutter indicator light thereby determining the triggering of a signal.
On the other side of the frame 3 is fixed a counterweight 7 which ensures the static balancing of the frame. The counterweight does not have to be executed as a special part. Static balancing of the armature can also be effected by an asymmetrical arrangement of the two halves of the armature with respect to their axis of rotation 4, so that the armature is in equilibrium with the release lever. 6. According to the present invention, a rotating system of extremely low inertia is used for triggering the desired signal, this system also being statically balanced with respect to its axis of rotation.
By this means, it is obtained that the trigger member cannot be moved by external disturbances, which provides great insensitivity to foreign disturbances.
A permanent magnet 8 surrounds the frame and core system. An adjustment screw 9 in a non-magnetic material allows the adjustment of the armature.
The magnet 8 can be executed in the form of a horseshoe magnet, as shown in fig. 1, or in any other form, the dotted part of FIG. 1 being executed for example in the form of a bar magnet, and the part in solid lines in soft iron.
The permanent magnet or the branches of the magnet executed in the form of pole shoes, can without difficulty be made with a greater length than indicated in fig. l, so that they can be used to fix the other parts of the shutter (fig. 3).
By the use of a suitable material for the permaent magnet 8, and by a suitable shape of this magnet, one can achieve maximum sensitivity of.
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trée in electric action of the shutter, and at the same time one little ';; calculate its external dimensions as well as its weight so that they are minimum. By this means, the present invention is especially suitable for use in portable field devices.
Above the armature 3 is, on the permanent magnet 8 or the branches in the form of pole shoes, a special pole shoe 10. La. The power of the shutter depends to a large extent on the shape and position of this development. The bloom 10 can, as shown in FIG. 1, be fixed in the middle above the frame 3, but it can also be shifted to either end of the frame, which can achieve special effects. The magnetic system works as follows:
The flux of the permanent magnet 8 exits the polar expansion 10 to enter the armature 3.
In the latter, it is divided into two parts according to the position of the armature, these two parts passing through the two branches of the magnetic core 1, then meeting again in the permanent magnet 8. For the operating mode Of the magnetic system, the way in which the magnetic flux enters the frame and splits into two partial fluxes passing through the branches 1 "and 1" of the magnet is of essential importance.
In the arrangement of the spread 10 above the axis 4 of the armature 3, the total magnetic flux enters symmetrically with respect to the axis of rotation 4 of the mobile system. Due to the laws of magnetism, a force is exerted on the armature which passes through the axis 4 and which consequently cannot exert any torque on the armature. The armature 3 and therefore the trigger lever 6 cannot perform any movement.
The whole of the magnetic flux which entered the armature 3 is divided into two partial fluxes of which the
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As / value depends on the reluctance of their circuits. / one can denote a determined ratio and in general the same value to the magnetic reluctance of the two halves of the armature as well as of the two branches l 'and 1 "of the core, this ratio depends only on the importance of the circuit in the 'air above the branches and 1 ".
If we assume that the magnetic reluctance of the two iron circuits is the same, the armature is in equilibrium when the air gap is the same on both sides, because the two partial fluxes are equal and consequently the two torques exerted on reinforcement by the partial flows are equal. if the armature is moved in one direction, for example towards branch 1 ", the partial magnetic flux increases on this side. The torque predominates in this direction and the armature rotates until it comes into contact with core 1". or until it is retained by a stopper,
In service, the armature 3 is adjusted by means of the screw 9 so that the flow of the permanent magnet is greater in branch 1 'than in branch 1 ". is then in the stable resting position of the drawing.
The difference of the two magnetic fluxes is a measure of the sensitivity of the shutter. If the difference is almost zero or absolutely zero, the sensitivity is maximum, and the greater the difference, the lower the electrical sensitivity of entry into action, and the more the system is insensitive to mechanical disturbances.
It is therefore possible to continuously vary the input electrical sensitivity in action in a very simple manner by turning a screw.
By means of the tripping current which passes through the coils 2, a magnetic flux is generated which passes through the core 1 through - the air gap between the core and the armature 3, and through this armature 3. When this electromagnetic flux has in branch 1 "the direction of flux of permanent magnet 8 and in branch
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1 'the opposite direction therefore, the partial flux resulting in 1 "becomes greater than the flux 1' and the armature 3 therefore rotates up to its mechanical stop by following the torque which occurs in the valve. direction of 1 ". By means of the trigger lever 6, the triggering of the optical and acoustic signal is determined in a known manner.
The precondition for the movement of the armature consists of a magnetic flux produced by the coils 2 and of an exactly determined direction, i.e. it determines a current flow in the coils which is also d 'a determined meaning. Consequently, the damper is only suitable for operation by direct current or by alternating current through a rectifier. In accordance with the present invention, however, the moving organs are constructed with extremely small dimensions, and very low inertia, so that they come into action under the effect of a current pulse of very short duration. .
Under these conditions, an alternating current is formed by a succession of different pulses in opposite directions. In accordance with the present invention, the shutter also comes into action under the effect of the alternating currents and without the insertion of a rectifier. If the first half wave that arrives has the desired polarity, the shutter comes into action under its influence. The next half-wave, of the opposite polarity, cannot exert any influence. In fact, either the armature is still in the rest position, and the torque produced by this alternating half-wave in the opposite direction is collected by the adjustment screw 9, or else the armature 3 has already been transported in its working position and the torque of the alternating half-wave tends to return the armature to its rest position.
But this recall is no longer possible because due to the magnetic dissymmetry between the
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working position and the rest position of the armature 3, it is necessary according to the present invention, to bring this armature back to the rest position, a much greater force than to trigger it from the position of rest. The shutter is already in action under the effect of the first half-wave, but not under the effect of the second half-wave of an alternating current.
Owing to the magnetic dissymmetry, the object of the present invention is suitable not only for direct current operation, but also for direct operation with short pulses such that they can be produced in a known manner. 'in a particularly simple way with a small battery, or for operation with alternating current. The shutter comes into action in particular also under the effect of the switching on and off pulses such as they occur among other things on switching on and off of the alternating current generators.
By this means, the desired operation of the shutter can be obtained still at frequencies at which this shutter would otherwise no longer come into action.
This property is also used in the alternating current buzzer mounted in field telephones, since by this means the range of the system constituted by the buzzer, the line and the shutter can be considerably increased, since the short switch-on or switch-off pulse has a much larger amplitude and is therefore able to overcome a greater attenuation as well.
In order to increase the electrical sensitivity of the shutter as much as possible, the magnetic reluctance of the circuit for the magnetic flux of the excitation coils 2 must be as low as possible, which can be achieved not only by using a material suitable for core 1 and reinforcement 3, but also in
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reducing the air gap between the core and the frame.
But a reduction in the air gap reduces the mobility of the frame.
.., This drawback can be eliminated by moving the pole shoe 10, away from its symmetrical position with respect to the axis of the armature 4.
If it is moved, for example, in the direction of the branch 1 'of the core, the way in which the lines of force of the permanent magnet 8 penetrate into the armature is thus modified. In the half of the reinforcement which is above 1 ', more lines of force enter than in the half which is above 1 ". The flow distribution is asymmetrical and the resulting force no longer passes. by the axis of rotation 4, but is offset in the direction of 1 ;. By this means, a torque is exerted on the frame already through the lines of force which enter it. from the reinforcement into the core, which has been said above is still valid, but the equilibrium position of the reinforcement is shifted by the additional torque.
To keep the reinforcement in equilibrium or in a stable rest position, it is necessary, by moving the screw 9, to reduce the air gap at 1 'and increase it at 1 ". This makes it possible to compensate for the torque of the tension lines. force that penetrate the frame, or overcompensate it.
The offset of the pole 10 has the advantage that despite a low total value of the air gap at 1 'and 1 ", there is nevertheless a maximum angle of rotation for the armature 3 and therefore for the release lever 6. .
By choosing and properly arranging the pole 10 and the armature 3, as well as the core 1, the equilibrium position of the armature can be placed so that the gap 1 'for example is zero, which makes maximum use of the available angle of rotation of the reinforcement.
The asymmetric prior magnetization presents Il /
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therefore significant advantages over magnetization. symmetrical.
A particular advantage of the pre-magnetized system in which the initial forces in the rest position and the working position differ from the above-described manner, i.e. in which very different forces are required to pass the reinforcement from one of the positions to the other, consists in that one can provide by the reinforcement, by means of a tiny trigger energy, any work, so that one or more contacts can be closed with a sufficiently large contact pressure, for example, or directly or indirectly trigger a shutter indicator light.
The indirect unsticking of the shutter, which forms part of the present invention, results in further advantages, since it is not necessary for the movable frame system to directly hold a shutter.
The frame 3 then simply comprises a short heel 11 instead of the release lever 6. After the frame has moved a certain amount, the heel first comes into contact with a spring 12 which In turn, a shutter 13 activates. The force to depress the spring 12 does not need to be supplied by the generator of the inrush current, but is supplied by the permanent magnet, of the manner described above. By this measure, no disturbance can be transmitted to the frame by the light movable shutter, because the two parts are no longer directly connected to each other and do not touch at any point during the position. rest of the frame.
By this means, one can obtain a great insensitivity to mechanical disturbances, even when the armature is in a very unstable position of equilibrium,
When the desired signal has been triggered, the shutter must be returned to its rest position. You have to bring back both the shutter and the lock. The recall can
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be done by hand. by means of a lever, or even electrically, "especially for the armature. The electrical return of the armature is effected by a local circuit and by the fact that a current of the armature is passed through the armature. direction opposite to the tripping current.
An embodiment indicated by way of example for a mechanical return of the two parts which allows particularly simple manual control, by means of a button, or by inserting a plug into a jack corresponding to the shutter , is shown in figure 3.
FIGS. 3 to 5 represent by an embodiment indicated by way of example the application to a shutter of the principle described above, represented in FIGS. 1 and
2. Figure 3 shows the example embodiment seen from the side, while Figure 4 is a section of the magnet, showing the most important elements from above. FIG. 5 is a front view of the exemplary embodiment, in which the wall 23 of the apparatus has been removed so that the parts of the shutter are more visible. The various cases described can be transferred in the same way to this example of execution.
Over a core made of sheets bent in U comprising the branches 3 'and 1 "have been passed the magnetization coils 2, the ends of which are brought back to a terminal board 14. The core constitutes with the support sheets 5 a In these support plates, the armature 3 pivots by the axis 4. The armature 3 comprises a heel 11 by which the shutter 13 is released indirectly, as assumed in l In addition, the heel 15 can be seen through which the reinforcement can be returned to its original position.
The entire core system is fixed in a permanent magnet 8 which further carries the pole 10 and the adjusting screw 9. The magnet 8 is fixed on the plate
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assembly 16 which carries the other parts of the shutter.
A pin 17 on which the shutter 13 pivots connects this shutter to the mounting plate 16. In the rest position, the pin 25 which is held by the spring 12 prevents the indicator 13 from falling. If the spring 12 is actuated by the armature 3, the indicator is released and rotates around the axis 17 until against the stop 18 mounted in isolation in the mounting plate 16 and used as a signal contact. The shutter 13 becomes visible at the same time at the rear of a window 24 provided in the wall 23 of the device, on which the assembly of the indicator light and shutter relay is fixed.
The indicator 13 can be connected to the plate 16 by a spring, not shown, so that it is brought and pressed against the contact 18 and brought into the visible position no longer by its own weight, but by the force of the spring. Since the armature, which is held only by the magnetic lines of force, and not by gravity, in the rest position, is very insensitive to its position, we thus obtain a shutter which presents - you have the same electrical sensitivity and the same operating safety in any position and completely independent of its position in space.
The armature 3 is triggered electrically in the manner described above by the incoming inrush current. The rearming is carried out according to the present invention in combination with a jack and a button.
A spring 26 of a corresponding shape pivots on a screw 27. The lower end of the spring 26 rests on a leaf spring 19. If the spring 19 is lifted, the spring 26 rotates around its axis 27 and pushes by its end. free the shutter in its rest position. When the spring 19 is abandoned, the spring 26 also returns to its rest position,
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but the shutter is held by the spring 12.
The spring ..19 is combined with the rearming of the armature'5. If the spring 19 rises, it also pushes the armature 3, by the return rod 28 which is guided in the sleeve 29, towards its rest position.
The spring 19 is raised in a simple way by the return button 20 which can be operated from the front or by inserting a plug into the jack 22. 3rd springs, which are raised by the plug , also raise by the insulating part 21 the spring
19 and thus cause the shutter to return to its rest position.
As the shutter according to the present invention has a low sensitivity to disturbances, at the same time as a great electric power and a small footprint, it is particularly suitable for field exchanges. Thanks to cleverly calculated dimensions for retail parts, its weight is also reduced, so that it can be used to advantage for portable devices.