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Relais de commande électrique.
L'invention est relative à un relais ou dispositif de com- mande électrique de la fermeture ou de l'ouverture d'un circuit électrique appelé circuit commandé .ou subordonné à l'aide d'un seul second circuit indépendant et appelé circuit de commande.
@ suivant la présente invention, le relais comporte un inver- seur à deux bobines d'excitation, entraîné dans l'une ou l'autre 'de deux positions correspondant l'une à la fermeture et l'autre à l'ouverture du ou des circuits subordonnés, ledit inverseur comportant une ampoule à mercure ou tout autre système d'inter- rupteur pour la fermeture ou l'ouverture du circuit subordonné et des fers coulissant dans des bobines d'excitation intercalées dans le circuit de commande, de manière à ce que, à chaque fer- meture momentanée de ce circuit de commande, l'inverseur est dé- placé dans la position inverse de celle qu'il occupait avant la fermeture du circuit de commande, et de manière à ce que, simul- tanément,
lesdites bobines influencent un jeu de contacts, symé- triques au point de vue électrique, par rapport aux deux dites
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bobines de telle sorte que par une deuxième ouverture momentanée subséquente du circuit de commande, l'inverseur est ramené dans la position initiale et ainsi de suite et cela, à l'aide d'un seul et unique circuit électrique de commande, comportant un seul fil de retour du bouton.
Suivant une particularité de l'invention, la fermeture momentanée du circuit de commande est commandée par un bouton poussoir, analogue au bouton poussoir des sonneries ou minuteries dont l'action ne maintient un circuit fermé que pendant un court laps de temps, tant que l'on maintient le doigt sur le poussoir.
Suivant une autre particularité de l'invention, chaque bobine d'excitation de l'inverseur comporte un enroulement intercalé dans le circuit de commande etqui comporte un noyau ou fer fixe creux, lequel peut coulisser un fer mobile, le passate du courant du circuit de commande dans l'un ou l'autre enroulement provoquant, simultanément, d'une part un actionnement de l'inver- seur par déplacement d'un fer mobile dans le noyau fixe et d'autre part, une influence sur le jeu de contacts électriques pour 1) continuer le passage de courant dans le même enroulement après interruption au plateau basculant et 2) couper tout passage pos- sible à la seconde bobine.
D'autres détails et particularités de l'invention apparaitront au cours de la description des dessins annexés donnés à simple titre explicatif et non limitatif.
Fi,. 1 est une vu? schématique d'un relais conforme à l'invention, dans une position de l'inverseur et du jeu de contacts.
Fig. 2 est une vue correspondante dans l'autre position de l'invercesr etdu jeu de contacts. Cette Fig.2 donne une vue en élévation d'une réalisation constructive d'un tel relais enfermé dans un boîtier et avec vue en coupe de la constitution d'une des bobines d'excitation, avec son noyau fixe et fer coulissant.
Fig. 3 est une vue en plan correspondant à la Fig. 2.
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Figs. 4 et 5 sont relatives à une particularité de l'inven- tion,
Les éléments correspondants sont désignés dans les diverses figures par les mêmes chiffres de référence.
Dans la description qui suit, le dispositif est décrit en application à un dispositif pour la commande électrique de la fermeture ou de l'ouverture d'un circuit électrique subordonné dont les deux bornes sont figurées en 2 et 3, circuit qui peut être un circuit d'éclairage, force motrice, chauffage, etc., à tension relativement élevée. Le circuit de commande consiste, suivant cette application, en un circuit alimenté par une pile 4 (Fig.l) ou par une tension réduite par rapport à la tension du circuit subordonné, et cela à l'aide d'un transformateur tel que ceux utilisés pour donner du courant pour sonneries, qui est à tension réduite par rapport aux courants d'éclairage, force motrice, etc..
Fig. 1, le relais comporte un inverseur ou plateau 5 qui peut occuper deux positions symétriques par basculement autour d'un axe horizontal 6. L'une de ces positions est représentée Fig. 1 et l'autre Fig. 2.
Le circuit de commande qui aboutit aux bornes 7 et 8 du relais est muni d'un bouton poussoir à ressort 9 dont la fermeture momentanée ferme ce circuit, sur la source de courant 4.
Le relais comprend deux bobines 10 et 11 dont les enroulements sont intercalés dans le circuit de commande. Dans chaque bobine est monté un noyau 12 ou 13 creux en grande partie et dans lequel peut coulisser un fer 14 ou 15.
Le fond ou base des fers 12 ou 13 est plein et constitue, au moment de l'excitation des bobines correspondantes, un aimant d'attraction de l'une ou l'autre 'lamelles métalliques élastiques et conductrices 16 ou 17, disposées en-dessous desdits fers. Ces
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lamelles commandent l'une l'ouverture d'un contact 18 et la fer- meture d'un contact 19 et l'autre la fermeture d'un contact 20 et l'ouverture d'un contact 21, ou inversment suivant que c'est la bobine 10 ou la bobine 11 qui est parcourue par le cour?nt du cir-
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cuit :tE:' çO.1#'n"',:1ia. Tous ces contacts sont intercalés! :1.1,:18 le circuit de COlffin'J,:1ie (bornes 7 et 8) COifffi13 explique ci,l r s.
Sur le plateau 5 de l'inverseur est montéeune ampoule ci. mercure 22, Lorsque le plateau est dans la. position représentée Fig. 1, les pointes métalliques 23 et 24 correspondant aux bornes 2 et 3 du circuit commandé ne sont pas en contact, de sorte que le circuit commandé est ouvert. Suivant la position représentée Fig.2 le mercure 25 assure la liaison électrique entre les pointes 23 et 24 et ferme le circuit commandé. Au lieu d'une ampoule à mercure on peut utiliser un dispositif quelconque pour l'ouverture et la fermeture du circuit commandé.
Le fonctionnement est le suivant ;
En se référant à la Fig. 1, le circuit subordonné 2-3 est ouvert. Lorsque, par une poussée momentanée sur le bouton poussoir 9 on ferme le circuit de commande en 26, le courant arrivant à la borne 7 passe dans une lamelle conductrice 27 disposée en dessous du plateau 5 et qui a fermé un contact 28, tandis qu'un contact symétrique 29 est ouvert. Du conta,ct 28 le courant entre dans la bobine 10 en 30, sort de cette bobine en 31 et, passant par le contact 20 qui est fermé du fait de la non-attraction de la lamelle 17, arrive à la borne 8', Cette borne 8' constitue un dédoublement de la borne 8 à laquelle elle est reliée par un conducteur 32 représenté en pointillé. La borne 8' peut être confondue avec la borne 8.
Il en est de même des bornes 2', 3' et 7' par rapport aux bornes 2, 3 et 7. par cette excitation de la bobine 10, la lamelle 16 a été attirée ainsi que le fer 14, de sorte qu'après cette action sur le bouton poussoir 9
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l'inverseur 5 se trouve dans la position de la Fig.2, assurant par le mercure 25, la fermeture du circuit subordonné 2-3, par les lamelles 23 et 24.
On comprend aisément qu'une nouvelle fermeture du circuit de commande, en 26, par action sur le bouton poussoir 9, provoquera un retour de l'inverseur 5 de la position de la Fig.2 à celle de la Fig.l, par passage, cette fois, du courant du circuit de commande par la bobine 11, par 33 et 34 passant ensuite par le contact 18 qui est fermé du fait de la non-attraction de la lamelle 16, le courant arrivant ainsi à la borne 8'. Le même fonctionne- ment se produit à chaque nouvelle fermeture momentanée du circuit de commande en 26, c'est-à-dire ouverture et fermeture alternées du circuit commandé aux bornes 2-3.
Les tensions et intensités relatives du circuit commandé et du circuit de commande peuvent être modifiées en ce sens que ces valeurs peuvent, pour certaines applications, être plus grandes, égales ou plus petites pour l'un ou l'autre de ces circuits.
Suivant une particularité de l'invention, on prévoit un relais dans lequel l'ampoule à mercure 22 est constituée (Fig.4) par une ampoule à mercure à écoulement retardé, c'est-à-dire pour fixer les idées, une ampoule en forme de sablier à temporisation, Cette ampoule à écoulement retardé a pour effet de couper le courant dans le circuit commandé, après l'écoulement du mercure.
L'ampoule à écoulement retardé est schématisée Fig.4, en 22 et affecte la forme d'un sablier à étranglement, au travers duquel une quantité de mercure 25 met un certain temps à s'écouler par simple pesanteur.
Les lamelles 23 et 24 de la Fig. 1 au lieu d'être disposées à une extrémité de l'ampoule sont placées dans l'étranglement.
Suivant une forme de réalisation différente de cette dispo-
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sition à ampoule à écoulement retardé, on peut adjoindre une telle ampoule à un dispositif tel que celui de la Fig.l. suivant cette disposition schématisée Fig.5, une ampoule 35 à étranglement 36 est combinée avec l'ampoule ordinaire 22.
Dans la position représentée Fig.5, le circuit commandé 2-3 est fermé par le mercure 25 de l'ampoule 22. Le mercure 37 de l'ampoule 35 commence à s'écouler et dès que le contact est établi par le mercure entre les lamelles 38, il se produit une nouvelle fermeture du circuit de commande, ce qui équivaut à une nouvelle poussée sur le ou les boutons de commande de ce circuit.
L'inverseur 5 est ramené dans la position inverse de celle représentée Fig.5 et le circuit commandé 2-3 est coupé. Le circuit 2-3 est coupé dès que les lamelles 38 sont reliées électriquement par le mercure. Cette disposition convient spécialement pour la commande d'un circuit d'éclairage en lieu et place d'une minuterie mouvement d'horlogerie ou analogues.
Le relais ou dispositif de commande électrique suivant l'invention ne consomme du courant du circuit de commande que pendant la durée, extrêmement réduite, de poussée sur le bouton poussoir de cette commande.
Ce relais permet la suppression de canalisations à deux ou plusieurs directions et permet le remplacement des interrupteurs habituels, sujets à usure rapide, par un bouton poussoir. Naturellement, au lieu d'un bouton poussoir, plusieurs boutons poussoirs peuvent être intercalés en parallèles, dans le circuit de commande, ou comprendre des commandes à poussoirs par marches d'escalier mobiles (à poussoirs) des clenches de portes, des commandes à poussoir actionnées par le poids d'une voiture automobile arrivant devant un garage, etc.., de manière à permettre la fermeture du circuit de commande par l'un ou l'autre de ces boutons poussoirs ou analogues.
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On peut prévoir un raccordement de courant subordonné en 2 et 3 (Fig.1) dédoublé en 2' et 3' ou un plus grand nombre de tels raccordements à l'aide d'un seul'inverseur à ampoule de mercure ou de plusieurs, tels inverseurs.
En utilisant un courant de commande à basse tension, par exemple 6 à 12 volts, c'est-à-dire un courant sans danger, on peut utiliser pour le circuit de ce courant un fil ou cordon de sonnerie, sans mise sous tube ou observations des prescriptions édic- tées en cette matière pour les courants d'éclairage, etc..
Il est évident que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée et que bien des modifica- tions peuvent être apportées au nombre, la nature, la constitution, la dimension et la disposition des éléments entrant dans sa réalisation sans pour cela sortir du cadre du brevet.
Résumé.
L'invention est relative à un relais ou dispositif de commande électrique de la fermeture ou de l'ouverture d'un circuit électrique appelé circuit commandé ou subordonné, à l'aide d'un seul second circuit indépendant et appelé circuit de commande.
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Electric control relay.
The invention relates to a relay or device for electrically controlling the closing or opening of an electric circuit called a controlled or subordinate circuit using a single second independent circuit and called a control circuit. .
@ according to the present invention, the relay comprises a reverser with two excitation coils, driven in one or the other of two positions corresponding one to the closing and the other to the opening of the or subordinate circuits, said inverter comprising a mercury bulb or any other switch system for closing or opening the subordinate circuit and irons sliding in excitation coils interposed in the control circuit, so as to that, at each momentary closing of this control circuit, the inverter is moved to the opposite position from that which it occupied before the closing of the control circuit, and so that, simultaneously ,
said coils influence a set of contacts, electrically symmetrical, with respect to the two said
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coils so that by a second subsequent momentary opening of the control circuit, the inverter is returned to the initial position and so on and this, using a single electrical control circuit, comprising a single button return wire.
According to a particular feature of the invention, the momentary closing of the control circuit is controlled by a push button, similar to the push button of bells or timers, the action of which maintains a closed circuit only for a short period of time, as long as l 'keep your finger on the pusher.
According to another feature of the invention, each excitation coil of the inverter comprises a winding interposed in the control circuit and which comprises a core or hollow fixed iron, which can slide a movable iron, the passate of the current of the control circuit. control in one or the other winding causing, simultaneously, on the one hand, an actuation of the reverser by displacement of a movable iron in the fixed core and, on the other hand, an influence on the set of contacts electric to 1) continue the flow of current in the same winding after interrupting the tilting plate and 2) cut any possible passage to the second coil.
Other details and features of the invention will become apparent from the description of the appended drawings, given for explanatory and non-limiting purposes.
Fi ,. 1 is a seen? diagram of a relay according to the invention, in a position of the changeover switch and of the set of contacts.
Fig. 2 is a corresponding view in the other position of the inverter etdu set of contacts. This Fig.2 gives an elevational view of a constructive embodiment of such a relay enclosed in a housing and with a sectional view of the constitution of one of the excitation coils, with its fixed core and sliding iron.
Fig. 3 is a plan view corresponding to FIG. 2.
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Figs. 4 and 5 relate to a feature of the invention,
The corresponding elements are designated in the various figures by the same reference numerals.
In the following description, the device is described in application to a device for electrically controlling the closing or opening of a subordinate electrical circuit, the two terminals of which are shown at 2 and 3, which circuit may be a circuit lighting, motive power, heating, etc., at relatively high voltage. The control circuit consists, according to this application, of a circuit supplied by a battery 4 (Fig.l) or by a voltage reduced with respect to the voltage of the subordinate circuit, and this using a transformer such as those used to give current for bells, which is at reduced voltage compared to lighting currents, motive force, etc.
Fig. 1, the relay comprises an inverter or plate 5 which can occupy two symmetrical positions by tilting around a horizontal axis 6. One of these positions is shown in FIG. 1 and the other Fig. 2.
The control circuit which ends at terminals 7 and 8 of the relay is fitted with a spring-loaded pushbutton 9, the momentary closing of which closes this circuit, on the current source 4.
The relay comprises two coils 10 and 11 whose windings are interposed in the control circuit. In each coil is mounted a core 12 or 13 largely hollow and in which an iron 14 or 15 can slide.
The bottom or base of the irons 12 or 13 is solid and constitutes, when the corresponding coils are energized, a magnet for attracting one or the other 'elastic and conductive metal strips 16 or 17, arranged in- below said irons. These
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one of the blades controls the opening of a contact 18 and the closing of a contact 19 and the other the closing of a contact 20 and the opening of a contact 21, or vice versa depending on whether it is is the coil 10 or the coil 11 which is traversed by the current of the cir-
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fired: tE: 'çO.1 #' n "',: 1ia. All these contacts are interposed!: 1.1,: 18 the COlffin'J circuit,: 1ie (terminals 7 and 8) COifffi13 explains ci, l r s.
On the plate 5 of the inverter is mounted a bulb Ci. mercury 22, When the tray is in the. position shown in Fig. 1, the metal tips 23 and 24 corresponding to the terminals 2 and 3 of the controlled circuit are not in contact, so that the controlled circuit is open. According to the position shown in Fig.2, the mercury 25 provides the electrical connection between the points 23 and 24 and closes the controlled circuit. Instead of a mercury bulb any device can be used for opening and closing the controlled circuit.
The operation is as follows;
Referring to FIG. 1, the subordinate circuit 2-3 is open. When, by a momentary push on the pushbutton 9, the control circuit 26 is closed, the current arriving at terminal 7 passes through a conductive strip 27 disposed below the plate 5 and which has closed a contact 28, while a symmetrical contact 29 is open. From conta, side 28 the current enters the coil 10 at 30, leaves this coil at 31 and, passing through the contact 20 which is closed due to the non-attraction of the strip 17, arrives at terminal 8 ', This terminal 8 'constitutes a duplication of terminal 8 to which it is connected by a conductor 32 shown in dotted lines. Terminal 8 'can be confused with terminal 8.
The same is true of terminals 2 ', 3' and 7 'with respect to terminals 2, 3 and 7. By this excitation of the coil 10, the strip 16 has been attracted as well as the iron 14, so that after this action on push button 9
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the inverter 5 is in the position of Fig.2, ensuring by the mercury 25, the closing of the subordinate circuit 2-3, by the slats 23 and 24.
It is easily understood that a new closing of the control circuit, at 26, by action on the push button 9, will cause the reverser 5 to return from the position of FIG. 2 to that of FIG. 1, by passage , this time, the current of the control circuit through the coil 11, through 33 and 34 then passing through the contact 18 which is closed due to the non-attraction of the strip 16, the current thus arriving at terminal 8 '. The same operation occurs with each new momentary closing of the control circuit at 26, that is to say alternating opening and closing of the circuit controlled at terminals 2-3.
The relative voltages and currents of the controlled circuit and of the control circuit can be modified in the sense that these values can, for certain applications, be greater, equal or less for one or the other of these circuits.
According to a feature of the invention, a relay is provided in which the mercury bulb 22 is constituted (Fig. 4) by a delayed flow mercury bulb, that is to say to fix ideas, a bulb In the shape of a time-delay hourglass, this bulb with delayed flow has the effect of cutting off the current in the controlled circuit, after the flow of mercury.
The delayed-flow bulb is shown schematically in Fig.4, at 22 and takes the form of a constricted hourglass, through which a quantity of mercury 25 takes a certain time to flow by simple gravity.
The strips 23 and 24 of FIG. 1 instead of being arranged at one end of the bulb are placed in the constriction.
According to a different embodiment of this provision
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In the case of a delayed-flow bulb, such an bulb can be added to a device such as that of FIG. according to this arrangement shown schematically in Fig.5, a constricted bulb 35 36 is combined with the ordinary bulb 22.
In the position shown in Fig.5, the controlled circuit 2-3 is closed by the mercury 25 of the bulb 22. The mercury 37 of the bulb 35 begins to flow and as soon as contact is established by the mercury between the slats 38, there is a new closing of the control circuit, which is equivalent to a new push on the control button or buttons of this circuit.
The inverter 5 is returned to the opposite position to that shown in Fig.5 and the controlled circuit 2-3 is cut. Circuit 2-3 is cut as soon as the strips 38 are electrically connected by mercury. This arrangement is especially suitable for controlling a lighting circuit instead of a clock movement timer or the like.
The relay or electrical control device according to the invention consumes current from the control circuit only during the extremely short time of pushing on the push button of this control.
This relay allows the elimination of pipes in two or more directions and allows the replacement of the usual switches, subject to rapid wear, by a push button. Naturally, instead of a push button, several push buttons can be inserted in parallel, in the control circuit, or include push-button controls by moving staircase steps (push-buttons), door latches, push-button controls actuated by the weight of a motor vehicle arriving in front of a garage, etc .., so as to allow the closing of the control circuit by one or the other of these push buttons or the like.
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It is possible to provide a subordinate current connection at 2 and 3 (Fig. 1) split into 2 'and 3' or a greater number of such connections using a single mercury bulb inverter or several, such inverters.
By using a low voltage control current, for example 6 to 12 volts, that is to say a current without danger, one can use for the circuit of this current a wire or cord of bell, without putting under tube or observations of the prescriptions issued in this matter for lighting currents, etc.
It is obvious that the invention is not limited to the embodiment described and shown and that many modifications can be made to the number, nature, constitution, size and arrangement of the elements involved in its implementation. without going beyond the scope of the patent.
Summary.
The invention relates to a relay or device for electrically controlling the closing or opening of an electrical circuit called a controlled or subordinate circuit, using a single second independent circuit and called a control circuit.
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