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"Générateur d'impulsions".
La présente invention est relative à des générateurs d'impulsions spécialement pour clôtures électrifiées comprenant un système oscillant en principe vertical et situe de part et d'autre d'un interrupteur, ledit système comportant un inter- rupteur tel qu'un tube d'interrupteur à mercure et une armature actionnées électromagnétiquement, les mouvements dudit système étant entretenus au moyen d'un électro.
Dans les générateurs d'impulsions du type comportant un organe oscillant, il est difficile d'obtenir un fonctionne- ment suffisamment sur quand les dimensions de l'organe oscillant doivent être maintenues dans les limites raisonnables.
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Dans les clôtures électrifiées, une commutation ayant une période d'environ une seconde au plus est requise qui exige que le système oscillant soit constitué avec une raideur limitée et avec de grandes masses entraînant ainsi de grandes pressions de frottement et en conséquence des forces de friction relative- ment grandes qui, si elles atteignent une certaine valeur criti- que due à l'usure, à la poussière, à une mauvaise lubrification ou à d'autres causes analogues, entraîneront l'arrêt des oscil- lations.
En vue d'éviter le frottement, il est possible de réaliser un système oscillant élastique comme cela est connu dans les vibreurs utilisés pour transformer un courant alterna- tif en courant continu. Cependant de telles dispositions ne sont pas directement applicables aux générateurs d'impulsions à fré- quence aussi basse que celle qui est nécessaire dans les clôtu- res électrifiées, par exemple la raideur du ressort d'un vibreur devant être grande.
Conformément à la présente invention, le système oscillant est supporté par un ou plusieurs ressorts dont la raideur est adaptée à la raideur négative imposée par la pesan- teur s'exerçant sur le système de façon que la différence entre les deux raideurs soit faible par rapport à chacune d'elles.
Par une telle construction du générateur d'impulsions, le frottement est supprimé et le système oscillant peut être de faibles dimensions même pour des périodes lentes de contact.
Qu'un tel dimensionnement du système oscillant soit nécessaire de façon à obtenir une fréquence suffisamment basse sera mieux compris à partir de ce qui suit: la fréquence est proportionnelle à la masse divisée par la raideur et,pour une masse donnée, la fréquence peut seulement être maintenue à une valeur faible par une raideur suffisamment faible.
La raideur du système oscillant est composée de deux raideurs, à savoir : raideur du ressort, par exemple le rap-
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port entre l'amplitude et le moment forçant le système à revenir dans sa position de repos et la raideur produite par la pesanteur laquelle, dans la position inclinée, agit en antagonisme à la raideur du ressort et est appelée de ce fait "la raideur négati- ve imposée par la pesanteur s'exerçant sur le système!'. La rai- deur résultante devant être relativement faible, on comprendra que la différence entre les deux raideurs devra être petite comparée à chacune d'elles.
La présente invention s'étend également à d'autres par -ticularités qui apparaîtront dans le texte suivant fait en réfé- rence au dessin annexé donné à titre d'exemple seulement dans lequel: la figure 1 est une vue latérale schématique d'un système oscillant avec l'interrupteur à mercure; la figure 2 en est une vue de face; la figure 3 représente une modification du générateur d'impulsions de la figure 1; les figures 4 à 7 représentent divers montages possi- bles du générateur d'impulsions suivant la présente invention.
Dans la forme de réalisation représentée dans la fi- gure 1, le système oscillant comprend des ressorts hélicoïdaux
14 aux extrémités supérieures desquels est fixé le tube de l'in- terrupteur à mercure 10 dans une mâchoire 12. Au-dessus du tube à mercure est disposé un organe rigide 19 par exemple une barre qui porte une masselotte convenable 20 constituant l'armature magnétique qui est attirée par l'électro 22.
Quand le circuit est fermé, l'électro 22 attire le système oscillant vers la droite de façon à obliger le mercure à quitter les deux électrodes disposées sur la gauche du tube a@ moyen desquelles le circuit de l'électro est établi. Ainsi, le circuit de l'électro est ouvert, Le mouvement alternatif du mer. cure dans le tube étant retardé par rapport aux oscillations du système par suite de l'inertie du mercure, on voit qu'à chaque oscillation une certaine énergie sera fournie au système de ma- nière à en entretenir les oscillations.
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Aucun frottement n'existe évidemment entre le système oscillant et les organes adjacents et, de ce fait, les irrégula- rités qui en résultent sont supprimées.
Comme on le voit, le centre de gravité est disposé aussi haut que possible. Pour cette raison, la raideur du système consiste en deux composantes, à savoir: une force élastique pro- portionnelle approximativement à l'angle d'inclinaison diminuée de la force tangentielle produite par la pesanteur sur le systè- me. De manière à obtenir la raideur résultante désirée, les res- sorts doivent être prévus beaucoup plus puissants que cela serait nécessaire pour l'influence de la pesanteur ce qui présente l'a- vantage que les mouvements du corps oscillant autres que l'os- cillation normale rencontreront une grande résistance.
En consé- quence, le contrôle du mouvement normal sera parfaitement assuré,
En constituant la mâchoire 12 et le socle 18 en ma- tière isolante, on voit que les ressorts peuvent constituer les conducteurs de l'interrupteur de manière que l'emploi d'autres conducteurs soit supprimé. Le nombre des ressorts peut évidem- ment être égal ou supérieur au nombre des conducteurs.
Dans la forme de réalisation représentée, les res- sorts sont constitués par des ressorts à boudin, mais on peut utiliser des ressorts spirals, des ressorts à lame ou tout autre type de ressorts.
La variante représentée à la figure 3 diffère de celle des figures 1 et 2 par la disposition de l'électro 22.
Sur les ressorts 14 est fixée une pièces isolante 24 supportant l'armature magnétique 20. L'avantage de cette disposi- tion réside sans le fait qu'un plus grand angle d'oscillation est obtenu en dépit de la petite distance entre l'électro et l'armature. Une masse convenable 21 est prévue à l'extrémité supérieure du système.
On remarquera que la totalité du système élastique compris entre la mâchoire 12 et le socle 18 est constituée par
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une corde à piano qui est enroulée en hélice au-dessus de la pièce isolante 24 et qui est rectiligne en-dessous de cette pièce, et, si on le désire, ce fil peut être terminé en forme de crochet à son extrémité pour le fixer sur le socle 18.
Le dispositif décrit peut être utilisé dans divers montages dont certains sont représentas aux figures 4 à 7.
Dans le montage représenté à la figure 4, le tube 10 est prévu avec quatre électrodes 1, 2, 3 et 4 dont deux 1 entn2 sont à l'extrémité gauche et deux 3 et 4 à l'extrémité droite du tube.
Les électrodes 1 et 3 sont connectées ensemble, l'électrode étant constituée sous forme d'une petite plaque cir- culaire qui dans la figure 4 est représentée de profil.
La bobine 22 de l'électro est insérée entre les bornes 26 et 28 de lasource de tension en série avec les électro -des 1 et 2. L'électrode 4 est connectée, à travers l'enroulemeni primaire d'un transformateur 30, en parallèle avec un condensa- teur pare-étincelles connecté à la borne 28 de la source de tension. L'enroulement secondaire du transformateur est connecté à la manière usuelle à la clôture électrifiée.
Le montage fonctionne de la manière suivante : Quand le tube 10 est incliné vers la droite, le mercure décon- necte d'abord des électrodes 1 et 2 et s'écoule ensuite à travers l'orifice de section restreinte situé en-dessous de l'électrode plate 3 vers l'électrode 4 de façon à établir un contact entre ces électrodes durant un court intervalle de temps. Ultérieure- ment, le tube est incliné en sens inverse sans établir de contact entre les électrodes et et, lorsque le mercure revient au contact des électrodes 1 et 2, le processus se répète.
Le tube est ainsi conformé de manière convenable pour qu'aucun contact durable puisse être établi entre les électrodes 3 et 4 dans une position quelconque du tube.
Dans le montage représenté à la figure 5, les électro-
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des 2 et 3 du tube sont connectées ensemble, les électrodes 1 et 2 étant disposées à l'une des extrémités du tube et les électro- des 3 et 4 étant disposées à l'autre extrémité de celui-ci.
L'électrode est, à travers la bobine 22 de l'élec- tro, connectée à l'une des bornes de la source de tension tandis que l'électrode 4 est connectée , à travers l'enroulement pri- maire du transformateur 30, à l'autre borne de la source de ten- sion qui est en outre connectée, à travers un condensateur 32, au conducteur reliant les électrodes 2. et 3. On comprendra faci- lement à partir de la figure 3 que, lorsque le mercure est dans l'extrémité gauche du tube, le condensateur est chargé à partir de la source de tension tandis qu'il est déchargé, lorsque le mercure s'écoule vers l'extrémité droite du tube, à travers l'en- roulement primaire du transformateur.
Le montage représenté à la figure 5, dans lequel le tube est conformé de façon qu'aucun contact entre les électrodes 1 et 4 puisse être établi, peut être utilisé seulement avec du courant alternatif-.
Un monta&e plus simple, qui peut être utilisé avec du courant continu et également, par l'emploi d'un redresseur, avec du courant alternatif, est représenté à la figure 6 dans laquelle le tube comporte seulement deux électrodes 1 et µ± dont l'une 1 est connectée, à travers la bobine 22, à la borne 26 de la source
2 de tension tandis que l'autre/?est connectée à la borne 28 à tra- vers l'enroulement primaire du transformateur 30. Le condensateur 32 est inséré entre l'électrode 1 et la borne 28 de la source de tension.
Le montage représenté à la figure 7 diffère de celui représenté à la figure 5 du faitque les électrodes et 3. ne sont pas connectées ensemble, l'électrode 2 étant connectée à une borne 26 de la source de tension et l'électrode 1 étant connectée à travers la bobine 22 de l'électro à l'autre borne 28 de cette source de tension.
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En outre les électrodes µ. et 3 sont plus longues que les autres électrodes 1 et 4 de façon que la goutte de mercure puisse établir une connexion entre le condensateur 32 et la sour- ce de tension durant un cour-t' intervalle de temps pendant le mouvement du mercure d'une extrémité à l'autre du tube.
R E S U M B.
La présente invention est relative à un générateur d'impulsions spécialement pour clôtures électrifiées du type comportant un système oscillant en principe vertical et disposé de part et d'autre d'un interrupteur de préférence d'un tube d'interrupteur à mercure et d'une armature actionnée électro- magnétiquement, les mouvements dudit système étant entretenus au moyen d'un électro et l'invention se caractérise par les points suivants appliqués séparément ou en toutes combinaisons.
1. Le système oscillant est supporté par un ou plusieurs ressorts dont la raideur est adaptée à la raideur négative imposée par la pesanteur s'exerçant sur le système de façon que la diffé- rence entre les deux raideurs soit faible par rapport à cha- cure d'elles.
2.-Le centre de gravité du système oscillant est situé au-dessus de l'axe d'oscillation.
3. Les ressorts sont disposés suivant une rangée et sont espacés les uns des autres.
4. Le système oscillant comporte des ressorts sur une partie seulement de sa longueur.
5. La longueur de la partie du système oscillant constituée par des ressorts est faible par rapport au bras d'inertie du système oscillant autour de l'axe d'oscillation.
6. Les ressorts sont constitués par des ressorts à boudin.
7. Le nombre des ressorts correspond au nombre des conducteurs du tube de l'interrupteur.
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"Pulse generator".
The present invention relates to pulse generators especially for electrified fences comprising an oscillating system in principle vertical and located on either side of a switch, said system comprising a switch such as a switch tube. mercury and an electromagnetically actuated armature, the movements of said system being maintained by means of an electro.
In pulse generators of the type comprising an oscillating member, it is difficult to achieve sufficiently reliable operation when the dimensions of the oscillating member are to be kept within reasonable limits.
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In electrified fences, a switching having a period of about one second at most is required which requires that the oscillating system be constructed with limited stiffness and with large masses thereby resulting in large frictional pressures and consequently frictional forces. relatively large which, if they reach a certain critical value due to wear, dust, poor lubrication or other similar causes, will stop the oscillations.
In order to avoid friction, it is possible to realize an elastic oscillating system as is known in the vibrators used to transform an alternating current into direct current. However, such provisions are not directly applicable to pulse generators at a frequency as low as that which is necessary in electrified fences, for example the stiffness of the spring of a vibrator having to be great.
In accordance with the present invention, the oscillating system is supported by one or more springs, the stiffness of which is adapted to the negative stiffness imposed by the weight exerted on the system so that the difference between the two stiffnesses is small compared to to each of them.
By such a construction of the pulse generator, friction is eliminated and the oscillating system can be small even for slow periods of contact.
That such sizing of the oscillating system is necessary in order to obtain a sufficiently low frequency will be better understood from the following: the frequency is proportional to the mass divided by the stiffness and, for a given mass, the frequency can only be kept at a low value by a sufficiently low stiffness.
The stiffness of the oscillating system is made up of two stiffnesses, namely: the stiffness of the spring, for example the
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port between the amplitude and the moment forcing the system to return to its rest position and the stiffness produced by gravity which, in the inclined position, acts in antagonism to the stiffness of the spring and is therefore called "negative stiffness - ve imposed by the gravity exerted on the system! 1. The resulting stiffness having to be relatively small, it will be understood that the difference between the two stiffnesses will have to be small compared to each of them.
The present invention also extends to other features which will appear in the following text made with reference to the appended drawing given by way of example only in which: FIG. 1 is a schematic side view of a system. oscillating with the mercury switch; Figure 2 is a front view; Figure 3 shows a modification of the pulse generator of Figure 1; Figures 4 to 7 show various possible arrangements of the pulse generator according to the present invention.
In the embodiment shown in Figure 1, the oscillating system comprises coil springs.
14 at the upper ends of which is fixed the tube of the mercury switch 10 in a jaw 12. Above the mercury tube is arranged a rigid member 19, for example a bar which carries a suitable weight 20 constituting the frame. magnetic which is attracted to electro 22.
When the circuit is closed, the electro 22 attracts the oscillating system to the right so as to force the mercury to leave the two electrodes arranged on the left of the tube by means of which the electro circuit is established. Thus, the circuit of the electro is open, The reciprocating movement of the sea. Cure in the tube being delayed compared to the oscillations of the system as a result of the inertia of the mercury, we see that at each oscillation a certain energy will be supplied to the system so as to maintain its oscillations.
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Obviously, there is no friction between the oscillating system and the adjacent members, and the resulting irregularities are therefore eliminated.
As can be seen, the center of gravity is arranged as high as possible. For this reason, the stiffness of the system consists of two components, namely: an elastic force approximately proportional to the angle of inclination minus the tangential force produced by gravity on the system. In order to obtain the desired resulting stiffness, the springs must be provided much more powerful than would be necessary for the influence of gravity, which has the advantage that the movements of the oscillating body other than the bone. Normal wobbling will meet with great resistance.
Consequently, the control of the normal movement will be perfectly assured,
By constituting the jaw 12 and the base 18 in insulating material, it can be seen that the springs can constitute the conductors of the switch so that the use of other conductors is eliminated. The number of springs can obviously be equal to or greater than the number of conductors.
In the embodiment shown, the springs are formed by coil springs, but spiral springs, leaf springs or any other type of spring can be used.
The variant shown in Figure 3 differs from that of Figures 1 and 2 by the arrangement of the electro 22.
On the springs 14 is fixed an insulating piece 24 supporting the magnetic armature 20. The advantage of this arrangement lies without the fact that a greater angle of oscillation is obtained despite the small distance between the electro and the frame. A suitable mass 21 is provided at the upper end of the system.
It will be noted that the entire elastic system included between the jaw 12 and the base 18 is constituted by
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a piano wire which is wound in a helix above the insulating part 24 and which is rectilinear below this part, and, if desired, this wire can be terminated in the shape of a hook at its end to secure it on the plinth 18.
The device described can be used in various assemblies, some of which are shown in Figures 4 to 7.
In the assembly shown in Figure 4, the tube 10 is provided with four electrodes 1, 2, 3 and 4 of which two 1 entn2 are at the left end and two 3 and 4 at the right end of the tube.
The electrodes 1 and 3 are connected together, the electrode being made in the form of a small circular plate which in figure 4 is shown in profile.
The coil 22 of the electro is inserted between the terminals 26 and 28 of the voltage source in series with the electro -des 1 and 2. The electrode 4 is connected, through the primary winding of a transformer 30, in parallel with a spark arrester capacitor connected to terminal 28 of the voltage source. The secondary winding of the transformer is connected in the usual way to the electrified fence.
The assembly works as follows: When the tube 10 is tilted to the right, the mercury first disconnects from the electrodes 1 and 2 and then flows through the orifice of restricted section located below the flat electrode 3 to electrode 4 so as to establish contact between these electrodes during a short period of time. Subsequently, the tube is tilted in the opposite direction without making contact between the electrodes and and, when the mercury comes back into contact with electrodes 1 and 2, the process is repeated.
The tube is thus suitably shaped so that no lasting contact can be established between the electrodes 3 and 4 in any position of the tube.
In the assembly shown in Figure 5, the electro-
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2 and 3 of the tube are connected together, the electrodes 1 and 2 being disposed at one end of the tube and the electrodes 3 and 4 being disposed at the other end thereof.
The electrode is, through the coil 22 of the electro, connected to one of the terminals of the voltage source while the electrode 4 is connected, through the primary winding of the transformer 30, to the other terminal of the voltage source which is furthermore connected, through a capacitor 32, to the conductor connecting the electrodes 2 and 3. It will be easily understood from FIG. 3 that, when the mercury is in the left end of the tube, the capacitor is charged from the voltage source while it is discharged, when mercury flows to the right end of the tube, through the primary winding of the transformer.
The arrangement shown in Figure 5, in which the tube is shaped so that no contact between electrodes 1 and 4 can be made, can be used only with alternating current.
A simpler assembly, which can be used with direct current and also, by the use of a rectifier, with alternating current, is shown in figure 6 in which the tube has only two electrodes 1 and µ ± of which l 'a 1 is connected, through coil 22, to terminal 26 of the source
2 of voltage while the other /? Is connected to terminal 28 through the primary winding of transformer 30. Capacitor 32 is inserted between electrode 1 and terminal 28 of the voltage source.
The assembly shown in figure 7 differs from that shown in figure 5 in that the electrodes and 3 are not connected together, electrode 2 being connected to a terminal 26 of the voltage source and electrode 1 being connected through the coil 22 of the electro to the other terminal 28 of this voltage source.
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In addition the electrodes µ. and 3 are longer than the other electrodes 1 and 4 so that the drop of mercury can establish a connection between the capacitor 32 and the voltage source during a short time interval during the movement of the mercury from one end of the tube to the other.
R E S U M B.
The present invention relates to a pulse generator especially for electrified fences of the type comprising an oscillating system in principle vertical and arranged on either side of a switch, preferably of a mercury switch tube and of an electromagnetically actuated armature, the movements of said system being maintained by means of an electro and the invention is characterized by the following points applied separately or in all combinations.
1. The oscillating system is supported by one or more springs, the stiffness of which is adapted to the negative stiffness imposed by the gravity exerted on the system so that the difference between the two stiffnesses is small compared to cha- curing. of them.
2.-The center of gravity of the oscillating system is located above the axis of oscillation.
3. The springs are arranged in a row and are spaced from each other.
4. The oscillating system has springs over only part of its length.
5. The length of the part of the oscillating system constituted by the springs is small compared to the inertia arm of the system oscillating around the axis of oscillation.
6. The springs are formed by coil springs.
7. The number of springs corresponds to the number of conductors in the switch tube.
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