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Système de signalisation pour la transmission à distance de la position d'appareils indicateurs ou autres.
L'invention a trait à un système pour la transmission de la position d'un indicateur à un récepteur situé à distance, qui est tel que la position du récepteur soit toujours la même que celle de l'indicateur.
Dans un système connu de ce genre le récepteur peut être construit de manière à être commandé par des impulsions de courant positives et négatives, une aiguille étant agencée pour tourner sur un cadran divisé et parcourant autant de divisions en avant ou en arrière qu'il a été transmis d'impulsions. Les séries d'impulsions arrivant au récepteur sont émises dans leur propre composition par le transmetteur, par
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exemple dans le cas d'un indicateur de niveau au moyen de dispositifs de contact contrôlés par des flotteurs montant et baissant avec le niveau à indiquer.
Des systèmes sont aussi connus dans lesquels une partie plus ou moins grande d'une résistance divisée est court-circuitée, le courant dans un circuit étant ainsi modifié et l'indication du récepteur connecté dans le circuit de la résistance étant finalement commandée par ce moyen.
Selon l'invention, dans la transmission de la position d'un indicateur l'un des deux principes généraux énoncés plus haut peut être utilisé indifféremment pour la commande de la position du récepteur ; mais du côté du transmetteur on utilise des indicateurs standards, tels que manomètres, wattmètres, compteurs de révolutions, recorders et similaires, ces appareils étant convenablement modifiés dans le but envisagé.
L'invention est basée sur la conception qu'il n'est pas nécessaire dans la transmission de la position de ces appareils, de transmettre chaque position avec une différence d'une seule unité de cadran au moyen d'un critère séparé, mais que l'utilisation d'un nombre réduit, p.s. de trois contacts électriques peut suffire, si ces contacts fonctionnent de telle façon que le contact portant le numéro 1 opère pour les divisions 1, 4, 7 etc., le contact 2 pour les divisions 2, 5, 8 etc. et le troisième contact pour les divisions 3, 6, 9 etc., le critère pour la commande en avant ou en arrière étant obtenu par la fermeture du contact suivant ou précédent dans le transmetteur, tel que pour tout nombre arbitraire de divisions de l'indicateur à transmettre trois contacts sur ce dernier puissent suffire.
Si, p.e. le contact 3 a été opéré le récepteur sera avancé si par la suite le contact 3 est opéré, le récepteur
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étant actionné en arrière si le contact 1 est opéré à la suite du contact 2. Un résultat analogue¯est obtenu en allant du contact 3 aux contacts 1 ou 2 et en changeant du contact 1 aux contacts 2 ou 3.
Une seule division au transmetteur correspondra donc toujours à une séquence dans les opérations des contacts comme il est déterminé par la transmission à l'indicateur.
Toutefbis on a constaté que le montage de contacts électriques sur des parties mobiles d'appareils techniques peut donner lieu à des difficultés lorsque la force mécanique de commande est tellement faible que la pression de contact qui en est dérivée est trop faible pour assurer un fonctionne- ment correct, ou alternativement que la réaction de la pres- sion de contact sur les appareils en question exerce une telle influence retardatrice que le fonctionnement correct de ces derniers en est entravé, ou bien le moment exact de fermeture du contact devient incertain. Les contacts peuvent par exemple être utilisés comme il a été dit pour contrôler des signaux ou indicateurs à distance.
Si une seule fermeture de contact est désirée, c'est-à- dire par exemple seulement un contact de minimum ou de maximum d'un manomètre,il est évident qu'il n'est pas nécessaire que la pression de contact soit telle exactement au moment correct où le courant électrique peut circuler, car la pression croî- tra avec le mouvement ultérieur de l'aiguille et une ferme- ture certaine du contact sera éventuellement obtenue.
Si d'autre part un contact est désiré à des intervalles tellement petits que la différence entre les forces de com- mande pour les fermetures consécutives est extrêmement faible, le fonctionnement correct du système est obtenu, par l'effet mentionné. L'invention a pour but d'obtenir un fonctionnement satisfaisant des contacts sans accompagnement d'effet retarda-
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teur. Dans ce but on utilise la propriété d'un relais électrique qu'un courant d'une certaine valeur peut circuler dans son enroulement sans que l'armature en soit attirée entièrement ou partiellement.
La valeur du champ magnétique d'un tel relais est maintenue telle par le grand entrefer entre le noyau et l'armature, que l'attraction subie par ce dernier ne suffit pas à son fonctionnement complet. Si on introduit alors dans l'entrefer entre l'armature et le noyau du relais une pièce de fer d'épaisseur suffisante, la réluctance du circuit magnétique du relais (appelé ci-après relais de commande) sera tellement réduite que le flux sera augmenté à une valeur où l'armature sera actionnée et des contacts du relais seront commandés.
En attachant une telle pièce de fer (appelée curseur ci-après) à l'aiguille d'un indicateur et en permettant au curseur d'entrer dans les entrefers de plusieurs relais de commande, on peut obtenir que l'introduction du curseur dans chaque entrefer suivant d'un relais provoquera l'actionnement de l'armature, de sorte que le fonctionnement désiré peut être obtenu du contact du relais. Le curseur pouvant être influencé par les divers champs magnétiques, des mesures devront être prises afin de prévenir une attraction prématurée du curseur dans un champ magnétique; une telle attraction ne doit en effet pas devenir opérative avant que le curseur n'arrive au voisinage d'un entrefer d'un relais.
Ce résultat désiré peut être obtenu simplement en réglant la valeur du courant dans les relais. Afin d'empêcher la rétention du curseur - et donc aussi des parties de l'indica- teur - dans les entrefers, le courant dans le relais de commande est complètement interrompu un instant après l'ac-
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tionnement de l'armature, de sorte que le champ magnétique disparait complètement et l'armature retombe dans sa posi- tion de repos, le curseur étant alors libre d'avancer; un relais auxiliaire est utilisé à cette fin.
Les relais auxiliaires assurent la coupure du courant dans celui des relais de commande dans l'entrefer duquel le curseur avait été attiré, et en même temps assurent la cir- culation du courant dans les relais de commande situés en avant et en arrière du relais de commande en question, avant que le curseur ne soit en état d'avancer vers un relais de commande suivant, la présence d'un nouveau critère étant ainsi prévue afin de garantir la signalisation d'un nouveau mouvement du curseur dans un sens positif ou négatif. Si le curseur est alors introduit dans l'entrefer d'un des deux relais de commande parcourus par un courant, p. e. du relais de commande situé en avant., l'armature de ce relais sera actionnée.
Le signal désiré est ainsi transmis, l'armature du relais revenant ensuite à sa position de repos et le courant dans son enroulement étant coupé au moyen d'un relais auxiliaire. Le relais de commande voisin situé en avant sera alors excité; le relais de commande situé en arrière, qui venait d'être au repos sera aussi excité et le relais de commande suivant dans la direction arrière reviendra au repos.
Ainsi le curseur sera, dans chaque position, voisin d'un relais de commande non-excité, toujours sous le contrôle de part et d'autre d'un relais de commande excité, l'attrac- tion d'une armature d'un relais de commande étant utilisée pour la transmission d'un signal et en même temps pour l'excita- tion et la désexcitation des relais de commande et auxiliai- res. En général il sera impossible pour le curseur d'échapper
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à la commande même si l'indicateur change de position de façon brusque, grâce à l'action de freinage subie par le curseur dans les entrefers des relais de commande, le cur- seur n'étant pas libre de poursuivre son mouvement avant que le fonctionnement de signal dû à l'attraction d'un relais de commande ait été transmis et le relais conséquemment désexcité.
Il est aussi possible d'obtenir, en influençant les . conditions magnétiques dans l'entrefer, le retour au repos d'une armature de relais actionnée.Cet effet peut être obtenu par l'enlèvement d'un curseur présent dans l'entrefer lors de l'actionnement de l'armature, ou alternativement en in- troduisant un shunt magnétique sur l'entrefer entre l'arma- ture et le noyau, une telle réduction du flux entre le noyau et l'armature étant ainsi produite que l'armature retombe.
L'invention sera maintenant décrite en détail avec référence aux dessins annexés qui en montrent à titre d'exemple quelques réalisations.
Sur ces dessins:
La figure 1 montre un système pour la transmission à distance des indications d'un appareil qui, à cette fin, est muni d'un groupe de contacts à friction commandant un groupe de relais, lequel à son tour commande un indica- teur à impulsions au récepteur;
La figure 2 montre un relais dans lequel l'attraction ou le retour d'une armature est obtenu par l'introduction ou l'enlèvement d'un curseur en matière magnétique;
La figure 3 montre un circuit utilisant l'attraction de relais de commande du type général de la figure 2 dans un système de commande à distance. n La partie gauche de la figure 1 montre un indicateur 11,
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par exemple un manomètre, dans lequel un engrenage 5 peut effectuer la fermeture de contacts entre les bagues et trotteurs p1, p2 et p3.
Ces contacts sont décalés entre eux de 120 . Les fils de contact 1, 2 et 3 aboutissent à un groupe de relais, où la succession des contacts est convertie en impulsions au récepteur pour son mouvement en avant ou en arrière. Pour l'explication on supposera que le contact p2 a été fermé en dernier lieu. Le relais B sera donc excité et aura fermé un circuit de verrouillage :
1) pôle négatif, relais B, contact de repos du con- tact d'aiguillage cV, contact de travail bIII1, contact de repos du contact d'aiguillage ahIII, terre.
Si ensuite le contact p3 est fermé, le relais C sera actionné à travers le contact de repos du contact aV, un circuit de verrouillage étant en même temps établi à travers le contact de travail cIII1.
Le relais C étant actionné le circuit pour le relais B est coupé. Ce relais B est retardé dans sa désexcitation par un enroulement court-circuité.
Pendant le temps que le contact de travail du contact cI a été fermé et le contact de travail bIII2 n'a pas encore été coupé un circuit est établi pour le relais VU:
2) pôle négatif, contact de travail du.contact d'ai- guillage cI, contact de travail bIII2, enroule- ments du relais VU, terre.
Pendant l'excitation de ce relais un circuit est fermé au contact de travail vuI pour faire avancer le récepteur 9 d'une division,, au moyen de l'aimant d'avancement 7.
Lorsque le contact de travail bIII2 est rompu, le
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relais VU est désexcité et seul le relais C reste excité.
De manière analogue le relais VU sera momentanément excité aux contacts en questton lorsque le celais A est excité après le relais C, ou le relais B après le relais A.
Si le contact pl est fermé pendant l'excitation du relais B (ce qui veut dire que l'indicateur s'est déplacé en arrière d'une division) le relais AH sera excité, comme le contact de travail du contact d'aiguillage bV est maintenant fermé:
3) pôle négatif, contact de repos du contact d'ai- guillage aI, relais AH, contact de travail du contact d'aiguillage bV, contact pl, terre.
Le circuit de verrouillage du relais B est rompu au contact de repos du contact ahIII. Le ressort d'aiguillage du contact bV est donc remis au repos, relais AH étant ainsi désexcité et le relais A étant excité, ce relais se verrouillant à son contact aIII1.
Dans l'intervalle où le relais AH garde son armature dans la position active un circuit est fermé pour le relais AU au contact de travail du contact d'aiguillage ahIII, ce relais fermant à son contact de travail auI un circuit pour commander le récepteur 9 en le faisant reculer d'une division de cadran, au moyen d'une seule excitation de l'aimant de commande de recul 8.
Une commande analogue du récepteur a lieu par l'intermédiaire des contacts sélectifs lorsque le relais C est excité après le relais A, ou bien B après C.
Toute commande du récepteur - en avant ou en arrière - a pour résultat un état où l'un des relais A, B, ou C reste excité après l'émission d'une impulsion de courant.Lors
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de leur actionnement les relais VU et AU court-circuitent l'un de leurs enroulements au moyen d'un contact, afin de retarder leur désexcitation de telle sorte que l'intervalle de fermeture des contacts vuI èt au soit allongé dans le but d'assurer la commande du récepteur.
Si les relais servant à la commande du récepteur n'étaient pas situés à l'indicateur, mais au récepteur, et si alors trois fils étaient nécessaires dans le circuit en question entre l'indicateur et le récepteur, on pourrait limiter le nombre de fils à 2 en recourant à l'artifice de faire influencer ces deux fils simultanément par l'un des contacts de l'indicateur tandis que les autres contacts établiraient des circuits sur l'un ou l'autre des fils.
La figure 2 représente un relais dans lequel l'attrac- tion ou le retour d'une armature est obtenu en introduisant un curseur 21 en matière magnétique dans l'entrefer 12, ou bien en enlevant le curseur de l'entrefer entre l'armature
13 et le noyau 14. La figure 3 montre un circuit dans lequel l'attraction des relais de commande agencés de la façon dé- crite est utilisée; la figure représente un groupe de trois relais de commande A1, B1 et C1.
Les relais sônt groupés autour d'un axe vertical à des distances angulaires de 1200. Un curseur fixé à une tige verticale se meut dans les entrefers des relais de commande, lesquels entrefers sont à cette fin disposas vers l'axe. La tige peut faire plusieurs révolutions, le dispo- sitif étant arrangé de façon qu'il donne un signal chaque fois qu'un arc de 1200 a été parcouru. Les relais P, Q et R sont des relais auxiliaires. On supposera que le curseur se trouve dans l'entrefer du relais B1 quand le dispositif est mis sous courant. L'armature du relais B1 sera alors action-
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née, fermant le contact b11 et excitant le relais Q, lequel ferme un circuit de verrouillage à son contact Q11.
Le contact Q21 est rompu et l'enroulement du relais B1 désexcité,un signal étant donné sur le contact b4 pendant la fermeture des contacts du relais B1.
Le curseur se déplace alors vers le relais Cl.Lorsque ce relais attire son armture, le circuit de verrouillage du relais Q est rompu au contact c3. Le contact cil complète un circuit pour le relais R, lequel se verrouille à son contact rll.
L'excitation du relais Cl provoque à son contact c4 la transmission du signal désirée jusqu'au retour du relais C1 au repos lors de l'ouverture du contact r21. Si alors le curseur continue son mouvement vers le relais A1 le relais auxiliaire P sera excité de façon analogue lorsque l'armature du relais A1 est attirée. L'armature du relais A1 retourne au repos, le relais auxiliaire P restant excité.
Si le curseur devait à ce moment retourner et venait donc de nouveau dans l'entrefer du relais C1 le contact c2 couperait le circuit de verrouillage du relais P, le relais R redevenant excité et se verrouillant à son propre contact.
Le relais auxiliaire appartenant à chaque relais de commande interrompra donc chaque fois le courant dudit relais de commande en se verrouillant soi-même, jusqu'à l'interruption du circuit de verrouillage et l'excitation du relais auxiliaire appartenant à ce relais de commande. Si par exemple le relais P est excité les relais B1 et Cl seront parcourus par le courant et le relais A1 sera désexcité. Si le.relais Q est excité le courant circulera dans les relais A1 et C1 et le relais B1 sera désexcité, et le courant circulera dans
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les enroulements des relais A1 et B1 lorsque l'armature de R est attirée, le relais C1 étant alors désexcité.
L'invention est applicable dans tout mécanisme de servomoteur, par exemple les régulateurs, appareils de télémécanique etc.
REVENDICATIONS ---------------------------
1 .- Dispositif de signalisation ou similaire pour la transmission par le courant électrique de la position d'un ou de plusieurs indicateurs, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part un tambour de contact commandé par l'indicateur au transmetteur par l'intermédiaire d'un engrenage multiplicateur, ce tambour ayant au moins trois contacts successivement fermés momentanément et à intervalles à peu près égaux à chaque révolution du tambour, et d'autre part un groupe de relais commandés par lesdits contacts et comprenant un nombre de relais correspondant au nombre de contacts, les contacts des relais coopérant de telle façon que chaque fois que le tambour tourne dans un sens donné d'une quantité égalant au moins la distance entre deux contacts du tambour,
une ou plusieurs impulsions de commande sont transmises à un appareil de commande par impulsions, situé au récepteur, sur la ligne reliant le groupe de relais au récepteur.