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DISPOSITIF ELECTRIQUE DE CONTACT ET/OU D'INDICATION.
L'invention concerne un dispositif électrique de contact et/ou d'indication comportant une bobine mobile dans un champ magnétique. Les dispositifsconnus de cette espèce comportent le système appelé Système à bobine rotative dans lequel la bobine repose dans des coussinets à aiguilles ou est suspendue à des bandes tendues et ce de manière que la bobine puisse tourner autour d'un axe de symétrie. Ces dispositifs présentent le désavantage que pour une petite déviation de la bobine, un grand déplacement doit être prévu dans les coussinets ou les bandes tendues, car le jeu du coussinet ou la fléche des bandes tendues a un effet défavorable, particulièrement lors des changements de position du dispositif.
Dans le cas des coussinets à aiguilles, les frottements sont particulièrement importants, ce qui rend notamment diff icile le réglage du zéro dans les instruments indicateurs.
L'invention abandonne le principe connu de la bobine rotative entiè'- rement située dans un champ magnétique. Le dispositif selon l'invention est à présent caractérisé en ce que l'enroulement de la bobine n'est situé que par une seule moitié dans le champ magnétique et que le côté restant opposé de la bobine porte un moyen destiné à l'appuyer sur une butée, et ce de manière que la bobine puisse osciller librement.
Le moyen d'âppui et la butée peuvent consister en un couteau et une butée à couteau ou en deux pointes et butées à pointes, l'un de ces éléments est monté sur la bobine et l'autre est monté, de préférence, sur une pièce polaire de l'aimant qui sert à établir le champ. De cette manière, on peut obtenir une suspension sans jeu de la bobine, de sorte que pour les petites déviations de la bobine il ne peut se produire de déplacement de celle-ci et qu'une indication ou un contact précis sont assurés par le dispositif.
Il est clair qu'avec une suspension de l'espèce décrite, le dispositif ne peut fonctionner d'une manière irréprochable que dans une certaine position.
On peut toutefois pourvoir la bobine d'un organe ferromagnétique qui soit at-
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tiré par les aimants de champ, grâceà quoi un décrochage de la bobine de ses supports est rendu impossible. A cet effet, les moyens d'appui fixés sur la bobine peuvent être ferromagnétiqueso Tant que l'attraction magnétique dépasse le poids de la pièce mobile du dispositif, on peut amener ce dernier dam toute position voulue Pour assurer un fonctionnement uniforme,,dans tous les cas, on équilibre la pièce mobile à l'aide d'un contrepoids.
Lorsque le dispositif a la forme d'un dispositif de contact, on désire souvent que la pièce mobile ait un fonctionnement à déclenchement, de manière à éviter les contacts incertains et légers. Ce mode de fonctionnement peut également être obtenu par la présence d'un-organe ferromagnétique dans la bobine. Cet organe est disposé excentriquement par rapport à ],' axe d'oscillation de la bobine, de manière à se rapprocher ou à séloigner d'une pièce polaire de l'aimant de champ lors d'une déviation de la bobine.
On obtient le fonctionnement à déclenchement par l'attraction entre l'organe ferromagnétique et la pièce polaire du fait, par exemple, que pour un courant dmné dans la bobine, on obtient un moment de rotation croissant qui finit par vancre l'attraction magnétique, sur quoi il se produit un mouvement déclenché net de la bobine.
Des formes de réalisation de l'invedion sont représentées à titre d'exemple par le dessin annexé.
La fig. 1 représente une perspective d'un exemple de réalisation d'un dispositif indicateur, où certaines pièces du dispositif, connues en soi, sont omises par souci de clarté.
La fig. 2 représente une élévation latérale partiellement en section verticale d'un moyen d'appui du dispositif à une échelle plus grande que la fig. 1
La fig. 3 représente une partie d'un dispositif de contact selon l'invention, en élévation latérale et partiellement en section verticale.
Le dispositif représenté figo 1 comporte un aimant permanent 10 sur lequel sont fixées deux pièces polaires 11 et 12 à l'aide d'une vis 13.
Entre les extrémités des deux pièc3s polaires 11 et 12 se trouve un intervalle d'air 14.dans lequel règne un champ magnétique relativement fort, Une bobine rectangulaire 15 est disposée de manière que l'ensemble de ses spires ne passent dans l'intervalle 14 et dans le champ magnétique que par leur moitié inférieure. Sur le côté opposé de la bobine 15 sont fixées deux pointes 16 saillant vers l'espace intérieur de la bobine, par l'intermédiaire desquelles pointes la bobine s'appuie dans deux crapaudines 17 disposées sur une pièce polaire 12 et faites de préférence de pierre précieuse synthétique. Les pointes 16 sont faites de préférence de matériau ferromagnétique , par exemple de fer.
L'attraction magnétique entre les pointes 16 et la pièce polaire 12 assure que la bobine ne tombe pas hors de ses crapaudines 17; même si on met le dispositif à l'envers. Les pointes 16 et les crapaudines correspondantes 17 sont formés de manière que l'oscillation de la bobine puisse avoir lieu autour d'un axe idéal, comme le montre la fig. 2. Selon une forme de réalisation non représentée, les crapaudines 17 peuvent être disposées sur la bobine 15 et donc les pointes 16 sur la pièce polaire 12 et, dals ce cas, on fait de préférence les crapaudines en matériau ferromagnétique.
La fig. 1 montre que la bobine 15 peut osciller autour d'un axe qui n'est pas son axe de symétrie. Pour cette raison, elle est de préférence équilibrée complètement par un contrepoids 18 afin que le dispositif fonctionne pareillement dans toutes les positions. Dans le présent cas, le contrepoids a la forme d'une aiguille indicatrice à laquelle correspond un cadran non représenté Pour brancher la bobine 15 sur un circuit, on fait usage de deux ressorts en spirale 19 dont les extrémités intérieures sont reliées à l'extrémité cor- respondante de la bobine 15. Les extrémités extérieures des ressorts 19 sont montées sur la pièce polaire 12 par l'intermédiaire de pièces isolantes non représentées. Les ressorts en spirale 19 servent aussi de moyen de rappel à la partie mobile 15,16, 18 du dispositif.
La bobine 15 du dispositif décrit est appuyée sans jeu et ne peut
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effectuer de déplacement latéral. Du fait que la partie mobile 15, 16, 18 est entièrement équilibrée et à un poids plus petit que l'attraction magnétique des pointes 16 et de la pièce polaire 12, le dispositif fonctionne également bien dans toutes les positionso
Au lieu de deux pointes 16 et des crapaudines correspondantes, on peut faire usage d'un couteau et d'un appui à couteau. Un tel exemple de réalisation est représenté figo 3 où les éléments pareils ont des références pareilles à celles de la figo 1.
Un appui à couteau 20 est fixé sur la bobine 15, appui qui repose sur un couteau 21 disposé sur la pièce polaire 12. L'appui à couteau 20 est fait de matériau ferromagnétique et est en permanence attiré par la pièce po- laire 12 par l'effet magnétiqueo Cette dernière est pourvue à son extrémité d'une pièce frontale ferromagnétique 22 qui conduit les lignes de force magné- tiques latéralement, vers l'appui à couteau 20. Ce dernier est excentrique par rapport à l'axe d'oscillation de la bobine et de ce fait l'attraction ma- gnétique entre la pièce frontale 22 et l'appui à couteau produit un moment tournant appliqué à la bobine. Un élément de contact 23 est fixé sur la bo bine et peut coopérer avec un élément de contact fixe 24 qui est fixé sur un ressort à lame 25, lequel est fixé sur la pièce polaire 12 par l'intermédiaire d'un bloc isolant 26.
La bobine 15 et l'élément de contact 23 sont raccordés à un circuit par des ressorts en spirale non représentéso La bobine pourrait aussi porter un pont de contact entièrement isolé qui coopérerait avec deux éléments de contact fixes pour relier ceux-ci entre deux.
Lorsqu'on fait passer un courant dans la bobine 15, il produit un moment rotatif qui s'oppose à l'attraction magnétique entre la pièce frontale 22 et l'appui de couteau, et si ce oourant augmente peu à peu, il se produit un déclenchement net de la bobine dès que le moment rotatif obtenu par la voie électrique vainct l'attraction magnétique susmentionnéeo L'élément de contact mobile 23 vient brusquement en contact avec l'élément de contact fixe 24, de manière à assurer un contact sur et éviter un passage de courant par un arc. Si le courant passant dans la bobine 15 diminue, un mouvement déclenché de la bobine se produit dans le sens inverse, par lequel le contact 23/24 est brusquement rompu.
Ces mouvements déclenchés se produisent du fait que l'attraction magnétique entre la pièce frontale 22 et l'appui à couteau 20 change relativement fort lors de la rotation de la bobine.
Dans la présente exemple de réalisation, la partie mobile 15, 20, 23 est de préférence entièrement équilibrée de manière que sa fonction reste pareille dans toutes les positions du dispositif. L'appui à couteau 20 et l'élément de contact mobile 23 peuvent tous deux servir de contrepoids. Dans une forme de réalisation non représentée, le couteau peut être disposé surla bobine et l'appui à couteau sur la pièce polaire 12. Il est évidemment aussi possible de faire usage de deux pointes au lieu du couteau et de deux crapaudines servant aux pointes, au lieu de l'appui à couteau. Les éléments de contact 23 et 24 peuvent aussi être agencés de manière que le contact soit rompu lorsque le courant passant de la bobine 15 augmente.
Le dispositif peut aussi être construit de manière à servir en même temps de dispositif d'indication et de dispositif de contacta Au lieu d'une aiguille indicatrice 18 on peut également monter un miroir sur la bobine 15, miroir qui peut réfléchir un rayon lumineux servant à l'indication.
REVENDICATIONS.
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ELECTRICAL CONTACT AND / OR INDICATION DEVICE.
The invention relates to an electrical contact and / or indication device comprising a moving coil in a magnetic field. Known devices of this kind include the system called Rotary Coil System in which the coil rests in needle bearings or is suspended from taut bands so that the coil can rotate about an axis of symmetry. These devices have the disadvantage that for a small deflection of the spool, a large displacement must be provided in the bearings or the tensioned bands, since the play of the bearing or the deflection of the tensioned bands has an unfavorable effect, particularly during changes of position of the device.
In the case of needle bearings, friction is particularly high, which makes it difficult in particular to adjust zero in indicating instruments.
The invention abandons the known principle of the rotating coil entirely located in a magnetic field. The device according to the invention is now characterized in that the winding of the coil is located by only one half in the magnetic field and that the remaining opposite side of the coil carries a means intended to press it on. a stopper, so that the reel can oscillate freely.
The bearing means and the stopper may consist of a knife and a knife stopper or of two spikes and spike stops, one of these elements is mounted on the spool and the other is preferably mounted on a spool. pole piece of the magnet which is used to establish the field. In this way, it is possible to obtain a suspension without play of the coil, so that for small deviations of the coil there can be no displacement of the latter and that a precise indication or contact is ensured by the device. .
It is clear that with a suspension of the kind described, the device can only function flawlessly in a certain position.
It is however possible to provide the coil with a ferromagnetic member which is
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pulled by the field magnets, whereby unhooking of the coil from its supports is made impossible. For this purpose, the bearing means fixed on the coil can be ferromagnetic As long as the magnetic attraction exceeds the weight of the moving part of the device, the latter can be brought into any desired position To ensure uniform operation, in all In these cases, the moving part is balanced using a counterweight.
When the device is in the form of a contact device, it is often desired that the moving part be triggered operation, so as to avoid uncertain and light contacts. This operating mode can also be obtained by the presence of a ferromagnetic member in the coil. This member is disposed eccentrically with respect to the axis of oscillation of the coil, so as to approach or move away from a pole piece of the field magnet during a deflection of the coil.
The trigger operation is obtained by the attraction between the ferromagnetic member and the pole piece because, for example, for a current dmné in the coil, an increasing torque is obtained which ends up bypassing the magnetic attraction, whereupon a sharp triggered movement of the coil occurs.
Embodiments of the invention are shown by way of example by the accompanying drawing.
Fig. 1 shows a perspective of an exemplary embodiment of an indicating device, where certain parts of the device, known per se, are omitted for the sake of clarity.
Fig. 2 shows a side elevation partially in vertical section of a bearing means of the device on a larger scale than FIG. 1
Fig. 3 shows part of a contact device according to the invention, in side elevation and partially in vertical section.
The device shown in fig. 1 comprises a permanent magnet 10 on which two pole pieces 11 and 12 are fixed using a screw 13.
Between the ends of the two pole pieces 11 and 12 is an air gap 14. In which there is a relatively strong magnetic field, A rectangular coil 15 is arranged so that all of its turns do not pass in the gap 14 and in the magnetic field only by their lower half. On the opposite side of the coil 15 are fixed two spikes 16 projecting towards the interior of the spool, by means of which the spikes rests on two sliders 17 arranged on a pole piece 12 and preferably made of stone precious synthetic. The tips 16 are preferably made of a ferromagnetic material, for example iron.
The magnetic attraction between the tips 16 and the pole piece 12 ensures that the coil does not fall out of its sliders 17; even if you put the device upside down. The tips 16 and the corresponding sliders 17 are formed in such a way that the oscillation of the coil can take place around an ideal axis, as shown in fig. 2. According to an embodiment not shown, the sliders 17 can be arranged on the coil 15 and therefore the tips 16 on the pole piece 12 and, in this case, the sliders are preferably made of ferromagnetic material.
Fig. 1 shows that the coil 15 can oscillate around an axis which is not its axis of symmetry. For this reason, it is preferably fully balanced by a counterweight 18 so that the device operates equally in all positions. In the present case, the counterweight has the form of an indicator needle to which corresponds a dial not shown To connect the coil 15 to a circuit, use is made of two spiral springs 19, the inner ends of which are connected to the end. of the coil 15. The outer ends of the springs 19 are mounted on the pole piece 12 by means of insulating pieces not shown. The spiral springs 19 also serve as a return means for the movable part 15, 16, 18 of the device.
The coil 15 of the device described is pressed without play and cannot
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perform lateral displacement. Because the movable part 15, 16, 18 is fully balanced and at a lower weight than the magnetic attraction of the tips 16 and the pole piece 12, the device works equally well in all positions.
Instead of two points 16 and the corresponding sliders, it is possible to use a knife and a knife support. Such an exemplary embodiment is shown in figo 3 where similar elements have references similar to those in figo 1.
A knife rest 20 is fixed on the reel 15, which rests on a knife 21 disposed on the pole piece 12. The knife support 20 is made of ferromagnetic material and is permanently attracted by the pole piece 12 by the magnetic effecto The latter is provided at its end with a ferromagnetic front piece 22 which leads the magnetic lines of force laterally towards the knife support 20. The latter is eccentric with respect to the axis of oscillation of the spool and thereby the magnetic attraction between the front piece 22 and the knife rest produces a rotating moment applied to the spool. A contact element 23 is fixed on the coil and can cooperate with a fixed contact element 24 which is fixed on a leaf spring 25, which is fixed on the pole piece 12 by means of an insulating block 26.
The coil 15 and the contact element 23 are connected to a circuit by spiral springs, not shown. The coil could also carry a fully insulated contact bridge which would cooperate with two fixed contact elements to connect them between two.
When a current is passed through the coil 15, it produces a rotating moment which opposes the magnetic attraction between the front piece 22 and the knife rest, and if this current gradually increases, it occurs. a net triggering of the coil as soon as the rotary moment obtained by the electrical way overcomes the aforementioned magnetic attraction o The movable contact element 23 suddenly comes into contact with the fixed contact element 24, so as to ensure contact on and avoid current flow through an arc. If the current flowing through the coil 15 decreases, a triggered movement of the coil occurs in the reverse direction, whereby the contact 23/24 is abruptly broken.
These triggered movements occur because the magnetic attraction between the front piece 22 and the knife rest 20 changes relatively strongly during the rotation of the spool.
In the present exemplary embodiment, the movable part 15, 20, 23 is preferably entirely balanced so that its function remains the same in all the positions of the device. The knife rest 20 and the movable contact element 23 can both act as a counterweight. In one embodiment not shown, the knife can be placed on the spool and the knife support on the pole piece 12. It is obviously also possible to use two points instead of the knife and two sliders serving as the points, instead of the knife rest. The contact elements 23 and 24 can also be arranged so that the contact is broken when the current flowing through the coil 15 increases.
The device can also be constructed so as to serve at the same time as an indicating device and a contact device. Instead of an indicator needle 18, a mirror can also be mounted on the coil 15, which mirror can reflect a light ray serving to the indication.
CLAIMS.
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