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Perfectionnements aux systèmes de commande à distance.
La présente invention concerne les systèmes de commande à distance, et plus particulièrement, un appareil susceptible d'être utilisé dans des systèmes à commande centralisée du tra- fic ferroviaire.
Dans des systèmes de ce genre, on prévoit d'ordinaire, un système de communication du type à code pour commander les aiguilles de voie et les signaux ferroviaires sur un territoire ferroviaire assez étendu, au moyen de codes ou de trains d'im- pulsions de courant continu transmis à partir du bureau du dis- patcher, et on prévoit, en outre, une ligne téléphonique pour le dispatcher utilisant généralement les mêmes fils de ligne qui permettent au personnel des trains de communiquer avec le dispat- cher à partir de plusieurs postes établis le long de la ligne.
Un système sélectif d'appel est également nécessaire pour permet-
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tre au dispatcher d'établir la communication téléphonique avec les postes de campagne, et étant donné que les systèmes sélec- teurs utilisés d'habitude emploient des codes à impulsions à basse fréquence dont le caractère est tel que ces impulsions gênent le fonctionnement du système à commande centralisée du trafic, il a été nécessaire de prévoir des dispositions permet- tant de suspendre le fonctionnement de ce dernier système pen- dant que la ligne est utilisée pour l'appel sélectif.
En outre les sélecteurs constituent une charge supplémentaire sur le circuit de ligne du système à commande centralisée du trafic, et ce sont là les raisons pour lesquelles le système sélecteur diminue la capacité du système à commande centralisée du trafic, dans une certaine mesure, même si les deux systèmes ne sont pas antagonistes.
Un des objets de la présente invention consiste à pré- voir un système de commande à distance à code, propre à assurer l'appel sélectif ou similaire et qui utilise des trains d'im- pulsions de courant alternatif de différentes fréquences capa- bles d'être transmis au moyen d'une ligne téléphonique sans influencer la transmission d'un train d'impulsions à basse fréquence sur la même ligne.
Un autre objet de la présente invention consiste à prévoir un système de commande à distance particulièrement adapté à la commande et au contrôle de dispositifs régulateurs du trafic disposés à l'extérieur, tels que des verrouillages électriques d'aiguilles pour des aiguilles actionnées à la main, dont la commande a nécessité jusqu'ici l'installation de fils de ligne s'étendant souvent jusqu'à plusieurs kilomètres du point d'aiguillage, jusqu'au poste de campagne le plus proche du système à commande centralisée du trafic.
La présente invention constitue un perfectionnement sur
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celle décrite dans le brevet américain n .514.641 du 17 Dé- cembre 1943, concernant des systèmes de commande à distance.
Conformément à la caractéristique principale de l'in- vention, on a prévu des récepteurs de code sensibles à un cer- tain nombre de fréquences et reliés à une ligne par l'intermé- diaire de plusieurs circuits accordés, soit un circuit à la fois, de manière à présenter une impédance élevée par rapport à la ligne.
Une autre caractéristique de l'invention est la pré- vision de récepteurs de code du type électronique qui sont normalement non alimentés et utilisent des sources locales de courant continu comme leurs seules sources d'énergie, de manière à pouvoir être utilisés efficacement en des points isolés de jonction sans nécessiter un entretien fréquent.
Un mode de réalisation de l'invention est décrit ci- après à titre d'exemple et représenté sur le dessin annexé.
Si l'on se réfère au dessin joint, on voit que le système comprend une paire de fils de ligne Y et Z formant un canal de communication partant d'un bureau de commande équipé d'un appareil transmetteur tel que représenté dans la partie inférieure du dessin, passant à travers un certain nombre de postes situés en différents points répartis le long d'un tron- çon ferroviaire, à chacun desquels on a placé un récepteur sem- blable à celui représenté dans la partie supérieure du dessin.
Chaque récepteur est établi de manière à commander un dispositif électriquement sensible tel qu'une sonnette ou un ronfleur BZ, ou bien l'électro-aiamant WL d'un verrouillage d'aiguille où un appareil analogue.
Le système conforme à l'invention utilise des codes de courant alternatif comprenant chacun une série d'impulsions qui correspondent à des changements périodiques dans la fré-
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quence du courant de lignesans poses intercalées, chaque com- binaison de fréquence comprenant un appel codé de poste.
Dans la réalisation représentée ici, le système est établi de maniè- re à utiliser cinq fréquences, désignées par f1 à f5, ainsi que trois impulsions codées. La première impulsion codée peut avoir 1-lune quelconque parmi ces cinq fréquences, en laissant l'une quelconque des quatre fréquences restantes pour la deuxième impulsion et l'une quelconque des quatre qui nont pas été uti- lisées pour la deuxième impulsion peut l'être pour la troisième, ce qui constitue 5 x 4 x 4 = 80 appels codés différents dispo- nibles pour la sélection du nombre correspondant de postes.
Les fréquences peuvent être comprises dans la bande des fréquen- ces vocales ou bien elles peuvent être placées au-dessus de celle-ci, suivant les nécessités du circuit. Dans le mode de réalisation représenté ici, les courants de ligne sont produits par une lampe oscillatrice V3 commandée par un circuit accordé, comprenant une bobine L3 munie d'un nombre réglable de spires actives, ainsi qu'un condensateur C3, de façon à pouvoir four- nir l'une quelconque des cinq fréquences f1 à f5. La lampe V3 commande une lampe amplificatrice V4 grâce à laquelle le cou- rant alternatif de la fréquence sélectionnée est appliqué' , par l'intermédiaire d'un transformateur de couplage L4, aux fils de ligne Y et Z.
L'appareil transmetteur comprend une série de boutons-poussoirs ou de touches Pl-P80, dont trois seuls sont représentés sur le dessin, et grâce auxquels les différentes combinaisons de fréquence sont sélectionnées, et qui commandent un groupe de relais Tl, T2 et T3 à coupure retardée, qui appli- quent successivement à la ligne, les fréquences sélectionnées à des intervalles appropriés.
L'appareil du bureau de commande comprend également la batterie locale habituelle munie des bornes B et C servant
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à exciter les relais, et une batterie B3 destinée à alimenter les lampes électroniques V3 et V4. Les lampes V3 et V4 sont du type à cathode chaude, leurs filaments étant normalement excités ainsi qu'on l'a représenté.
Les circuits de plaque, toutefois, sont séparés de la batterie B3 par des contacts b et e du relais Tl, de sorte que les lampes V3 et V4 sont normalement hors d'action.
Chaque récepteur de poste comprend cinq relais R1, R2, L, S1 et S2, deux lampes électroniques V1 et V2 du type à ca- thode froide et à ionisation commandée, ainsi qu'un transfor- mateur Ll muni d'un enroulement primaire réglable accordé-par le condensateur C2 branché sur la ligne et d'un enroulement secon- daire réglable accordé par le condensateur Cl qui rend chaque poste récepteur sélectivement sensible à une gamme distincte de fréquences appliquées à la ligne par suite de l'actionnement de la touche correspondante P1-P80.
Chaque poste est muni de la batterie habituelle com- portant les bornes B et C et servant à exciter les relais L, SI et S2, ainsi que le ronfleur BZ et 1'électro-aimant WL et servant également à alimenter la ligne au moyen d'un signal de "réponse" ou de contrôle par suite de l'actionnement du verrouil- lage électrique d'aiguille commandé par l'électro-aimant WL; chaque poste comporte, en outre, une deuxième batterie BI ser- vant à alimenter les lampes électroniques Vl et V2 ainsi que les relais R1 et R2 reliés en série avec lesdites lampes.
L'appareil du poste de campagne, dans la forme re- présentée, est branché de manière à répondre sélectivement à la combinaison de fréquence f1, f2, f3, ce qui est indiqué par les connexions des contacts b et c des relais Sl et S2, le¯bou- ton-poussoir du bureau qui est relié de la même façon et qui, par conséquent, commande le poste représenté, étant le bouton P2.-
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On pense que l'invention peut être plus facilement comprise en partant de la description de son mode de fonction- nement, et l'on suppose par conséquent que l'opérateur appuie sur le bouton P2 pour actionner un dispositif d'appel représenté sous forme d'un ronfleur BZ au poste indiqué sur le dessin.
La fermeture du contact a du bouton P2 ferme un circuit partant de la borne B de la source locale de courant, et passant par le contact repos a du relais Tl, l'enroulement du relais T2, et se terminant à la borne C. Le relais T2 est mis en jeu et par la fermeture de son contact a, il excite le relais T3 lequel, à son tour, ferme son contact a pour exciter le relais Tl.
Le relais Tl complète un circuit de maintien grâce à son contact de manière qu'il soit maintenu enclenché aussi longtemps que le bouton-poussoir P2 est appuyé, et il ferme un circuit partant de la borne positive de la batterie B3, et passant par les contacts travail des relais Tl et T2 et le contact d du bouton P2, l'enroulement primaire du transformateur L3, pour atteindre ensuite la plaque de la lampe V3, et passant par son contact E, l'enroulement primaire du transformateur L4, pour atteindre la plaque de la lampe V4, tandis que les contacts e et d du relais Tl branchent le secondaire du transformateur L4, à travers le condensateur C4, entre les fils de ligne Y et Z.
Les fréquences auxquelles les circuits accordés réglables sont sensibles, sont indiquées par les références fl-f5 placées à proximité des connexions des transformateurs sur le dessin, et, comme on l'a représenté, le contact travail d du bouton P2 est branché à un fil f1, indiquant que la bobine L3 et le condensa- teur C3 sont accordés à cette fréquence. Par suite de la fer- meture du bouton de contact P2, la lampe V3 produit un courant ayant une fréquence f1, et 1'applique à la ligne, par l'in- termédiaire de la lampe V4.
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Lorsque le relais Tl est mis en jeu, le circuit d'excitation du relais T2 est ouvert. Ce dernier relais est libéré après un intervalle approprié et transfère la connexion de la borne positive de la batterie B3 du circuit dérivé compre- nant les contacts travail b. du relais T3 et le contact d du bouton P2, ce qui accorde le circuit L3-C3 à la fréquence f2.
La fréquence du courant de ligne passe ainsi d'une fréquence à l'autre par suite de la libération du relais T2, la deuxième fréquence étant déterminée par la connexion du con- tact C du bouton actionné, c'est-à-dire la fréquence f2 dans le cas décrit.
Lorsque le relais T2 est libéré, il ouvre le circuit d'excitation du relais T3, et la deuxième fréquence est appli- quée seulement jusqu'à l'instant où le relais T3 est mis hors d'action, après quoi, la fréquence est décalée de nouveau, la fréquence de la troisième impulsion étant déterminée par la connexion allant au contact b de la touche actionnée, cette fréquence étant la fréquence f3 lorsque c'est la touche P2 qui est actionnée, ou f1 lorsque c'est la touche Pl qui est actionnée, ce qui se voit clairement sur le dessin, la troisiè- me impulsion étant déterminée par la mise hors d'action du re-. lais Tl qui se produit lorsqu'on relâche la touche actionnée.
Chaque code comprend ainsi une succession ou gamme de trois impulsions sans pose intercalée, la dernière de ces im- pulsions comprenant l'impulsion d'actionnement ou de libération du code, mais pouvant être prolongée aussi longtemps qu'on le désire en maintenant abaissée la touche actionnée.
Si l'on considère maintenant l'appareil du poste de campagne, il est entendu que le primaire du transformateur Ll est accordé par un condensateur C2 et présente une impédance relativement élevée vis-à-vis de la ligne, et qu'en raison des
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pertes de ligne, l'accord est quelque peu étendu, de sorte que si c'était là le seul circuit accordé prévu, le récepteur serait plus ou moins sensible à une bande de fréquences, comme cela est nécessaire dans certaines applications. Suivant les nécessi- tés prévues par la présente invention, une sélectivité plus précise est nécessaire, et cela est obtenu par la prévision d'un deuxième circuit accordé, comprenant un secondaire à résis- tance réduite et à connexion variable pour le transformateur Ll, accordé par un condensateur Cl.
Normalement, le transformateur Ll est accordé par des circuits complétés à l'aide des contacts repos b et c des re- lais SI et S2, et dans le poste représenté, ces relais sont accordés à la fréquence f1 afin qu'une tension résonnante se dé- veloppe entre les bornes du condensateur Cl lorsqu'un courant de cette fréquence est appliqué à la ligne.
Le relais R1 est relié en série avec le circuit de pla- que de la lampe V1 par l'intermédiaire de la batterie Bl, dont la tension est insuffisante pour commencer l'ionisation de la lampe V1, par conséquent, le relais R1 est normalement hors d'action. Un potentiel réglable positif dérivé de la batterie Bl est appliqué à la grille de la lampe V1 en série avec le po- tentiel alternatif traversant le condensateur Cl et dû au courant de ligne, grâce auquel une ionisation commence à se pro- duire par suite de la présence d'un courant de ligne ayant la valeur et la fréquence appropriées, de manière que le circuit de plaque de la valve V1 devienne conducteur et que le relais Rl soit excité.
La tension appliquée au circuit de plaque par la batterie Bl, bien qu'insuffisante pour déterminer le début d'une ionisation, est capable de maintenir la lampe dans la condition de conductibilité, afin de maintenir excité le relais Rl après que la lampe a été allumée une première fois par l'application du potentiel positif convenable au circuit de
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grille, même si ce potentiel n'est appliqué qu'un instant, et s'il est nécessaire de déioniser la lampe avant qu'elle puisse servir de nouveau en tant que lampe détectrice.
Ceci est obtenu en incorporant un contact repos du relais Rl dans le circuit de plaque de manière que, dès que le relais Rl est excité, la source de courant Bl est débranchée, la lampe Vl cesse d'être ionisée et le relais Rl est mis hors d'action.
Par conséquent, le relais R1 ne répond qu'une seule fois à une impulsion positive unique appliquée à son circuit de grille et ne fonctionne par répétition qu'au cas où un courant alternatif ayant une tension résonnante soutenue d'une valeur prédéterminée est présent dans le condensateur Cl. Suivant l'usa- ge courant, les constantes de son circuit sont telles que le relais R1 vibre à la cadence d'environ,vingt fois par seconde.
Afin d'établir une discrimination entre le fonction- nement intempestif du relais Rl, dû à une excitation par im- pulsion ou par choc, ou similaire et le fonctionnement périodi- que déterminée par des oscillations soutenues, on a prévu un deuxième tube V2. Chaque fois que le relais Rl est excité, le potentiel de la batterie Bl est appliqué à une résistance r4 d'une valeur relativement faible et en série avec cette batterie, un condensateur C4 et une résistance r2 de valeur élevée, en parallèle. Le potentiel appliqué au condensateur C4 est appli- qué par l'intermédiaire de l'enroulement du relais R2 à la plaque de la lampe V2, et le potentiel positif qui en résulte alimente la grille de la lampe V2 par l'intermédiaire d'une connexion réglable passant par la résistance r2.
Lorsque le re- lais R1 est excité, le condensateur C4 se charge à un degré dé- terminé par le produit des valeurs r4 et C4, et lorsque le re- lais Ri est mis hors d'action, le condensateur C4 se décharge lentement à travers la résistance r2. Les potentiels ainsi ap- pliqués à la grille et aux circuits de plaque de la lampe V2
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al2gm entent ffl, àPaE! parsuîte du battement du relais RI, jusque atteindre des valeurs suffisantes pour permettre à la lampe V2 de "s'allumer",ce qui détermine l'excitation du relais R2.
L'énergie emmagasinée dans le condensateur C4 détermine la cir- culation du courant à travers l'enroulement du relais R2 pen- dant les intervalles où, en raison de son battement, le con- tact travail a du relais RI est ouvert, de sorte que le relais R2 est maintenu en jeu aussi longtemps que le relais R1 conti- nue à battre. Lorsque le relais RI cesse de fonctionner, le condensateur C4 se décharge et la lampe V2 cesse d'être ionisée, de manière que le relais R2 est mis hors d'action par suite d'une pose relativement courte qui se produit dans le fonctionnement du relais R1.
A chaque poste sensible à une première phase de code ayant la fréquence f1, par conséquent, le relais Rl vibre et excite le relais R2, lequel à son tour, excite un relais L à coupure retardée au moyen de son contact travail a.
Lorsque la fréquence du courant de ligne est transférée à la deuxième fréquence f2, les relais excités R1 cessent de vibrer et les relais associés R2 sont mis hors d'action. Chaque relais R2, à ce moment, ferme un circuit d'excitation destiné à un premier relais à impulsions SI, ce circuit comprenant la borne B au contact a du relais L, le contact repos b du relais R2, le contact repos c du relais S2, l'enroulement du relais S1, et la borne C, de sorte que le relais Sl est à présent excité.
Si l'on suppose que le tronçon équipé comporte 80 pos- tes disposés en cinq groupes par rapport à la fréquence ils répondent à la première impulsion, les récepteurs de 16 postes fonctionneront de la manière décrite, et parmi ces seize, un groupe de quatre comprendra les circuits d'accord incorporant les contacts travail b et c du relais SI branchés de manière à être soumis à la fréquence f2. A chaque poste de ce groupe,
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lorsque le relais SI est excité, les relais R1 et R2 s'excitent de nouveau afin de maintenir le relais L en jeu, tandis que les autres relais L et SI sont libérés.
Chaque relais excité R2 com- plète un circuit de maintien'pour le relais S1 comprenant la borne B au contact du relais L, le contact'travail b du re- lais R2, le contact travail a et l'enroulement du relais SI, et enfin la borne C, en outre, chaque relais R2 excité ferme un circuit de mise en jeu destiné au deuxième relais à impulsions S2 comprenant la borne B au contact a du relais L, le contact tra- vail c du relais R2, le contact travail d du relais SI, l'enrou- lementdu relais S2, et enfin la borne C, de sorte que le re- lais SI est maintenu excité, et que le relais S2 est excité pendant la deuxième impulsion.
Lorsque la fréquence du courant de ligne est décalée sur la troisième fréquence f3, les relais R1 et R2 sont libé- rés à chacun des quatre postes auxquels les relais S1 et S2 sont excités, et chacun de ces relais S1 est mis hors d'action par suite de l'ouverture de son circuit de maintien au contact B du relais R2. Chaque relais S2 excité, est maintenu dans cette condition par le relais L à l'aide d'un circuit de maintien comprenant son contact travail a.
Il est évident qu'à chaque poste du groupe sélectionné, les circuits d'accord qui comprennent les contacts repos b et c du relais S1 et les contacts travail ]2 et c du relais S2 sont branchés d'une manière différente, ceux d'un seul poste du groupe étant disposés de la manière représentée sur le dessin leur permettant d'être sensibles à la fréquence f3. A ce poste parti- culier, en conséquence, les relais R1 et R2 sont excités de nouveau et maintiennent le relais L excité, tandis qu'aux autres postes, les relais L et S2 sont mis hors d'action.
Au poste sélectionné, la soumission du relais R2 à la .troisième impulsion a pour effet/le fermer un circuit de "libéra-
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tion" comprenant la borne B au contact a du relais L, le con- tact travail c du relais R2, le contact repos d du relais S1, le contact travail d du relais S2, l'enroulement du ronfleur BZ, et enfin la borne C.
Le ronfleur BZ d'un seul poste est mis en condition de fonctionner sélectivement par suite de l'actionnement de la tou- che correspondante P2, et continue à résonner aussi longtemps que cette touche p2 est abaissée.
On comprendra que les appareils de ces postes, qui sont établis de manière à être sensibles à une première fréquence f2 ou f3, répondront à la deuxième ou à la troisième fréquence du code décritmais aucune de ces fréquences ne détermine la fer- meture du circuit de libération, et à la fin du code, l'appareil de chacun de ces postes est rétabli dans sa condition normale après avoir été actionné par une ou deux impulsions du code seulement.
On voit que le nombre de circuits accordés qui sont résonnants au courant de ligne à tout instant est relativement faible par rapport au nombre de postes,et il s'ensuit que l'im- pédance que présente l'appareil par rapport à la ligne peut être suffisamment élevée pour permettre l'adaptation facile du sys- tème à des lignes relativement longues,du point de vue élec- trique.
Si l'on considère maintenant l'application du système conforme à l'invention à la commande d'un verrouillage électri- que d'aiguille, on peut se référer au schéma représenté sur la partie supérieure droite du dessin où l'on voit une partie de voie ferroviaire comprenant une aiguille W à commande manuelle, dont le fonctionnement non autorisé est empêché par la prévision d'un verrouillage électrique d'aiguille.
Ainsi qu'on le voit, ce dispositif comprend un arbre rotatif supportant un secteur 25 et
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deux contacts 46 et 48, cet arbre dans la position représentée, servant à verrouiller le levier d'actionnement 8 de l'aiguille dans la position normale de 'aiguille W, tandis que ce même arbre est verrouillé à son tour dans la position représentée, à l'aide d'un dispositif comportant une butée 50.
'Pour effectuer un déverrouillage, le levier doit être d'abord déplacé par le personnel du train, après avoir obtenu l'autorisation par téléphone de l'opérateur placé au bureau du dispatcher, ce qui permet de déplacer légèrement les segments jusqu'à une position actionnant le cliquet de verrouillage 27 et qui ferme les contacts 46 et 47. Si les conditions du trafic, à ce moment, sont favorables, ce qui est indiqué par l'excitation d'un relais TR, un électro-aimant WL peut être excité à l'aide d'un circuit comprenant les contacts 46 et 47, ce qui soulève le cliquet 27 et permet de déplacer le secteur 25 vers sa position inverse maximum dans laquelle le levier d'aiguille 8 peut être librement actionné.
Il est préférable de s'assurer que les opérations dé- crites soient effectuées seulement après que l'opérateur du bureau central en ait été informé et en coopération avec lui, et cela peut être réalisé avec facilité en commandant l'électro- aimant WL à l'aide du circuit de libération du récepteur tel que représenté sur le dessin.
Conformément au mode de réalisation préféré, un membre du personnel du train avise l'opérateur, par téléphone, lorsqu'il est prêt à inverser le secteur 25, à ce moment l'opérateur appuie sur le bouton P2 afin d'exciter sélectivement le circuit de libération et de faire résonner le ronfleur BZ au point de l'aiguille W, ce qui informe le personnel du train que l'ai- guille est déverrouillée électriquement, et excite l'électro- aimant WL dès que les contacts 46 et 47 sont fermés par le per- sonnel du train.
Par conséquent, lorsqu'on entend le signal du n
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ronfleur, le secteur peut être déplacé vers sa position inverse maximum, et ensuite, la fermeture des contacts 48-49 relie les bornes B et C de la source locale de courant aux fils de ligne par l'intermédiaire des résistances r5, et des condensateurs C5, la connexion comprenant une dérivation, du circuit de libération avec, en plus, un contact travail b du relais R1. On applique ainsi un potentiel variable à la ligne par suite du battement du relais Rl qui produit un signal audible de "réponse-contrôle' dans le haut-parleur LS de l'opérateur, ce signal étant nette- ment perceptible par rapport à la fréquence produite par la lampe G3, en supposant que celle-ci soit comprise dans la gamme audio.
L'opérateur, en conséquence, maintient le bouton- poussoir P2 abaissé jusque réception du signal de "réponse-con- trôle"; indiquant la fin des opérations de déverrouillage.
On peut remarquer que les impulsions de contr8le ou de réponse appliquées à la ligne par la fermeture du contact tra- vail b du relais R1 sont incapables de commander la lampe V1 de manière à maintenir le battement du relais R1 après que la touche P2 a. été relâchée, et cela pour la raison que les im- pulsions sont appliquées à la ligne à l'aide du contact travail b du relais R1 lorsque la lampe n'est plus excitée, par louver- ture du contact repos 1 du relais R1.
Bien que la description ci-dessus et le dessin annexé se réfèrent à ion seul mode de réalisation du système de commande à distance conforme à l'invention, il est bien entendu que différents changements et modifications peuvent être apportés à l'invention sans sortir de son cadre.