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COMBINATEURS A SELECTION MECANIQUE DE CIRCUITS ELECTRIQUES.
La présente invention a pour objet une inovation dans la technique de réalisation des commutateurs et combinateurs électriques. LES nouveaux appareils qui en résultent sont formés, au point de vue électri- que, d'un ensemble d'interrupteurs bu inverseurs unipolaires, ou multipolaires, indépendants les uns des autres et d'un combinateur mécanique.dont le but est de réaliser un certain nombre de combinaisons des positio ns "marche"et "arrêt" de l'ensemble des interrupteurs.
Pour cela, le combinateur est essentiellement composé d'organes sélecteurs, dont le nombre est égal, soit à celui des combinaisons demandées à l'appareil, soit à celui des interrupteurs qui le composent.
Les sélecteurs sont obtenus en partant d'ébauches sur lesquelles les combinaisons sont enregistrées par des moyens très simples : tels que suppression de dents par rognage ou de creux par l'apport de pastilles, vis, billes etc...
Ou bien les ébauches sont formées d'éléments de sélection tels que :"leviers, biellettes,dents de scie etc..., qu'il suffit d'orienter convenablement pour former les combinaisons.
Deux groupes d'appareils sont envisagés :
1 - Ceux dans lesquels les sélecteurs sont indépendants. Chaque sélecteur actionné met en service la combinaison qu'il représente.
2 - Ceux dans lesquels les sélecteurs sont solidaires d'un axe dont la rotation met successivement en prise les interrupteurs sélectionnés et l'unique manette dont la manoeuvre assure la mise en service de la com-
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binaison en prise.
Ces deux groupes se complètent par les avantages que, selon les circonstances, chacun d'eux est susceptible d'apporter à la réalisa- tion et aux possibilités de l'appareil.
Le dessin annexé montre à titre d'exemples non limitatifs plu- sieurs réalisations pratiques de l'invention.
Les Figs. 1 à 10 représentent des schémas d'appareils à sé- lecteurs indépendants faisant partie du premier groupe précité.
La Fig. 11 concerne un appareil mixte.
Les Figs. 12 à 14 se rapportent à des réalisations d'appareils du second groupe.
Dans le premier dispositif de sélection illustré Fig. 1, l'or- gane mobile 1 représenté à sa position de repos se déplace dans le sens de la flèche. Il encadre des plateaux 2 fixés sur l'axe des interrupteurs, dont trois seulement sont indiqués en pointillés. Manoeuvré de haut en bas, le sélecteur 1 entraine s'il"y a lieu, chaque plateau 2, à l'aide d'une dent 3, suivant le côté sur lequel est située la dent 3 l'intérrupteur cor- respondant est entraîné,soit à l'enclenchement, soit à la coupure.
Dans cet exemple, le plateau inférieur 2 étant déjà dans la position voulue, il n'est pas entraîné.
La Fig. 2 montre la combinaison réalisée par la manoeuvre du sélecteur 1. Cette manoeuvre a amené à sa position d'arrêt le sélecteur
4 responsable de la combinaison indiquée par la Fig. 1.
Un seul sélecteur est indiqué sur les schémas. En pratique, les sélecteurs sont superposés les uns aux autres, et leur nombre est égal à celui des combinaisons demandées à l'appareil.
Puisque le retour du sélecteur en service est assuré par la manoeuvre d'un autre sélecteur, la commande de chaque sélecteur par un poussoir est toute indiquée.
Par souci de symétrie et pour réduirel'encombrement les interrupteurs peuvent être groupés par deux et placés en opposition. Dans ce cas , chaque poussoir est solidaire de deux sélecteurs jumelés.
Une ébauche 5 de sélecteur est représentée Fig. 3. Toute com- binaison est enregistrée sur cette ébauche par la suppression des dents indésirables.
La Fig. 3 montre aussi que la sélection peut se faire par fixa- tion, sur l'axe des interrupteurs, de petits leviers 6 convenablement orien- tés. Dans ce cas, chaque interrupteur possède son sélecteur.
Le système est réversible conformément à la Fig. 4 où les pla- teaux à bascule 7 sont manoeuvrés directement, ou par des poussoirs 8, en entraînant de la sorte s'il y a lieu dans un sens ou dans l'autre les sé- lecteurs 1, solidaires chacun d'un interrupteur.
Une variante du type de base exposé ci-dessus est illustrée
Fig. 5, ou chaque basculeur 9 manoeuvre directement par un poussoir imprime des mouvements en sens inverse à deux réglettes 10. Les interrupteurs
11 indiqués en pointillés sont entraînés s'il y a lieu à l'enclenchement par 1'une des règlettes 10 et au déclenchement par l'autre. Le système est réversible.
D'autres variantes que celles quiprécèdent peuvent être réali- sées. Par exemple les sélecteurs 1 des premiers schémas, qui ont des dépla- cements rectilignes, peuvent se concevoir mobiles autour d'un centre suf- fisamment distant des centres de bascule.
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Un deuxième dispositif de sélection représenté Fig. 6 est cons- titué par une réglette 12 découpée en dents de scie et se déplaçant sur sa base.
Sous l'effet de tout élément sélecteur 13 épousant la pente de droite d'une dent, la réglette 12 prend la position indiquée par le schéma.
La manoeuvre de tout élément 14 épousant la pente gauche d'une dent fait prendre à la réglette 12 la position indiquée en pointillés et amène à sa position initiale de repos l'élément 13 manoeuvré précédemment.
Cette réglette 12 entraine par tout moyen approprié un interrupteur non fi- guré sur le schéma.
La Fig. 7 montre en coupe un groupe de règlettes et un poussoir dans lequel est logé le sélecteur composé d'autant d'éléments convenablement orientés qu'il y a d'interrupteurs à combiner.
Une variante de ce dispositif consiste à transformer le mouve- ment rectiligne des éléments à dents de scie en un nouvement circulaire,
Les éléments ont alors l'aspect de disques dentés.
Un autre exemple de ces disques est représenté Fig. 8, où des poussoirs 15 portant des coins 16 s'engageant dans des encoches 17 des disques 18 indiqués en coupe partielle. Ces encoches 17 sont décalées judicieusement afin d'assurer les combinaisons voulues des disques entrai- nant chacun un interrupteur.
En Fig. 9 est représenté schématiquement et en plan un moyen simple de sélection dans le cas particulier où le commutateur ne comporte que deux.interrupteurs ou inverseurs. Quatre combinaisons sont seulement possibles et en pratique l'une de ces combinaisons est réservée à la cou- pure.
Aux extrémités des deux axes 20 et 21, disposés en croix sont fixés quatre leviers 22 dont les extrémités sont. susceptibles d'être entraînées alternativement par quatre poussoirs 23 indiqués en pointillés
Dans leur mouvement de bascule, les deux éléments rigides ainsi formés entraînent chacun un inverseur non indiqué sur le schéma. Chacune des quatre combinaisons est réalisée par la manoeuvre d'un poussoir.
Le résultat est le même si chaque élément rigide, 20 par exemple bascule non sur son axe, mais sur un axe se confondant sur le schéma avec 21 et réciproquement.
Pour bien fixer les idées, la Fig. 10 représente en perspective l'intérieur d'un commutateur de voltmètre à quatre' poussoirs 24. Les deux barrettes 25 conductrices de courant sont disposées en croix et à des niveaux différents. Elles jouent le rôle d'éléments de sélection. Afin de rendre plus explicite le dessin, l'un des poussoirs et les contacts ne sont pas représentés. La manoeuvre du poussoir 24 a amené les deux barrettes 25 dans les positions indiquées par le dessin.
Les appareils compris dans le deuxième groupe sont formés d'interrupteurs se présentant sous l'aspect de galettes disposées en empilage. La Fig.ll représente le combinateur d'un appareil intermédiaire entre les deux groupes. Chaque combinaison possède son sélecteur 26,dont l'ébauche se présente sous l'aspect d'une réglette munie d'un poussoir 27 et portant autant de dents 28 que d'interrupteurs. Ces sélecteurs 26 coulissent dans les rainures d'un barillet 29, entraîné par un volant d'enclenchement, indiqué en pointillés, dans lequel sont logés les poussoirs 27. Les couronnes 30 sont solidaires des interrupteurs et portant une encoche en face de chaque rainure du barillet 29, La manoeuvre d'un poussoir met en prise, par l'intermédiaire du barillet 29, le volant et les interrupteurs correspondant aux dents du sélecteur 26.
Dans l'exemple représenté, l'interrupteur du milieu n'est pas
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entraîné à l'enclenchement puisque la dent qui lui correspond à été supprimée.
L'appareil est complété par un sélecteur à disques encochés, analogue à celui représenté Fig. 8 et situé sous les poussoirs. Ceux-ci sont munis d'un coin s'engageant dans les encoches lors de la manoeuvre des poussoirs. Ce sélecteur indépendant de toute partie électrique est utilisé pour rappeler le poussoir en prise et éviter la manoeuvre simultanée de plusieurs poussoirs.
La Fig. 12 représente la galette d'un appareil du deuxième groupe, dans lequel chaque interrupteur possède son sélecteur 31, dont l'ébauche affecte la borme d'une couronne portant autant de dents 32 que de combinaisons prévues. Toute dent 32 amenée sous le verrou 33 solidaire en 34 de la partie mobile de l'interrupteur, met en prise celle-ci et le levier 35 solidaire de la manette d'enclenchement. Un ressort maintient le verrou 33 plaqué contre le sélecteur.'Pour toute dent supprimée sur l'ébauche, l'interrupteur reste à l'arrêt lors de l'enchenchement.
Dans l'empilage des galettes,les sélecteurs 31 s'emboitent les uns dans les autres ainsi que les leviers 35.
La Fig. 13 représente un bloc sélecteur, c'est-à-dire la réunion en une seule pièce des sélecteurs d'un commutateur. L'ébauche se présente sous l'aspect d'un cylindre avec des alvéoles.
Le bloc sélecteur 36 est solidaire d'un cadran extérieur 37 sur lequel sont repérées les combinaisons. L'enregistrement des combinaisons se fait par l'apport de billes, au fur et à mesure de l'introduction du bloc dans le tube 38, situé au centre des interrupteurs dont la partie mobile porte un verrou 39. Par la manoeuvre du cadran 37, la combinaison désirée est amenée sous la ligne des verrous. Toute bille comblant une alvéole maintient le verrouillage de la partie mobile de l'interrupteur sur sa couronne fixe 40.
Par l'absence de bille, le verrou 41 en s'engageant dans l'al- véole verrouille la partie mobile de l'interrupteur sur le tube 38 solidaire de la manette d'enclenchement.
La Fig. 14 montre en coupe une ébauche de bloc sélecteur sur laquelle les combinaisons sont enregistrées par des vis de l'extérieur par le fait que ce bloc sélecteur est situé en excentration par rapport aux interrupteurs. Dans la rotation du sélecteur, chaque fois qu'une tête de vis 42 comble un creux, le verrou 43 met en prise son interrupteur avec l'organe d'enclenchement 44. Après enclenchement, le verrou occupe la position indiquée en pointillés.
La Fig. 15 montre un exemple de commutateur dans lequel la mise en prise de la combinaison, son enclenchement et son déclenchement sont assurés par une seule manette solidaire du sélecteur.
La galette porte trois interrupteurs unipolaires et leurs sélec- teurs 45, 46 et 47 sont superposés et décalés de 120 degrés.
Pour chaque interrupteur, une pièce isolante 48 porte d'une part un dispositif de bascule 49 provoquant l'enclenchement et la rupture brusques du contact et d'autre part un doigt 50 jouant le rôle de cliquet sur le sé- 1 ecteur lorsque celui-ci est entraîné dans le sens de la flèche. Ce doigt s'engage dans chaque alvéole sauf si elle est comblée par un galet 51 par exemple.
Si, au passage d'une combinaison, le sélecteur est manoeuvré dans le sens des aiguilles d'une montre, ladite combinaison entre en service. Le déclenchement est provoqué par la manoeuvre du sélecteur en sens inverse, celui de la flèche, sur le schéma, l'interrupteur de droite dont 45 est le sélecteur èst représenté en service.
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La Fig. 16 montre un sélecteur en matière isolante attaquant directement deux contacts. Un secteur seulement de la circonférence est réversé aux combinaisons, soit 180 degrés dans l'exemple.
L'ébauche se présente sous l'aspect d'un disque dont les dents sont limitées par un trait de scie qui en facilite la suppression s'il y a lieu.
En pratique les commutateurs sont munis d'un système provo- quant l'enclenchement et la rupture brusques. De tels dispositifs actuel- lement connus n'ont pas été décrits sauf pour l'appareil représenté Fig.
15.
Cependantil est à signaler que dans les appareils à poussoirs ce système doit être intercalé entre le sélecteur et l'interrtp teur. Le fait de placer le dispositif à mouvements brusques entre le poussoir et le sélecteur permet la manoeuvre simultanée de plusieurs poussoirs et par celà même offre des inconvénients.
En ce qui concerne les appareils du deuxième groupe, chaque interrupteur a son dispositif, ou celui-ci est solidaire de la manette de manoeuvre et de ce fait, il est commun à tous les interrupteurs.
Les dispositifs décrits peuvent être modifiés ou combinés entre eux de toutes façons appropriées sans déborder pour autant le cadre de l'invention.
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COMBINATORS WITH MECHANICAL SELECTION OF ELECTRICAL CIRCUITS.
The object of the present invention is an innovation in the technique of making electrical switches and combiners. THE new devices which result from this are formed, from the electrical point of view, of a set of unipolar or multipolar change-over switches, independent of each other and of a mechanical combiner. The aim of which is to achieve a a certain number of combinations of the "on" and "off" positions of all the switches.
For this, the combiner is essentially composed of selector members, the number of which is equal either to that of the combinations requested from the device, or to that of the switches which compose it.
The selectors are obtained starting from blanks on which the combinations are recorded by very simple means: such as removal of teeth by trimming or hollows by the addition of pellets, screws, balls, etc.
Or the blanks are formed of selection elements such as: "levers, rods, sawtooths, etc., which it suffices to orient suitably to form the combinations.
Two groups of devices are envisaged:
1 - Those in which the selectors are independent. Each switch activated activates the combination it represents.
2 - Those in which the selectors are integral with an axis whose rotation successively engages the selected switches and the single handle whose operation ensures the commissioning of the control unit.
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binaison in engagement.
These two groups complement each other by the advantages which, according to the circumstances, each of them is likely to bring to the realization and the possibilities of the apparatus.
The accompanying drawing shows by way of nonlimiting examples several practical embodiments of the invention.
Figs. 1 to 10 show diagrams of independent selector apparatus forming part of the aforementioned first group.
Fig. 11 relates to a mixed device.
Figs. 12 to 14 relate to embodiments of devices of the second group.
In the first selection device illustrated in FIG. 1, the movable member 1 shown in its rest position moves in the direction of the arrow. It frames trays 2 fixed on the axis of the switches, only three of which are indicated in dotted lines. Maneuvered from top to bottom, the selector 1 drives, if necessary, each plate 2, using a tooth 3, depending on the side on which the tooth 3 is located, the corresponding switch is driven. , either on switching on or off.
In this example, the lower plate 2 being already in the desired position, it is not driven.
Fig. 2 shows the combination produced by the operation of selector 1. This maneuver has brought the selector to its stop position.
4 responsible for the combination indicated by FIG. 1.
Only one selector is shown in the diagrams. In practice, the selectors are superimposed on each other, and their number is equal to that of the combinations requested from the device.
Since the return of the selector to service is ensured by the operation of another selector, the control of each selector by a push-button is appropriate.
For the sake of symmetry and to reduce bulk, the switches can be grouped in pairs and placed in opposition. In this case, each button is secured to two twin selectors.
A selector blank 5 is shown in FIG. 3. Any combination is recorded on this blank by removing unwanted teeth.
Fig. 3 also shows that the selection can be made by fixing, on the axis of the switches, small levers 6 suitably oriented. In this case, each switch has its own selector.
The system is reversible according to Fig. 4 where the toggle plates 7 are operated directly, or by push-buttons 8, in this way driving the selectors 1 in one direction or the other, each secured to a switch .
A variation of the basic type discussed above is shown
Fig. 5, where each rocker 9 operates directly by a pushbutton prints movements in the opposite direction to two strips 10. The switches
11 shown in dotted lines are driven, if necessary, in engagement by one of the sliders 10 and in release by the other. The system is reversible.
Other variants than those which precede can be realized. For example, the selectors 1 of the first diagrams, which have rectilinear movements, can be designed to be movable around a center sufficiently distant from the tipping centers.
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A second selection device shown in FIG. 6 is constituted by a strip 12 cut in sawtooth and moving on its base.
Under the effect of any selector element 13 matching the right slope of a tooth, the strip 12 assumes the position indicated by the diagram.
The operation of any element 14 following the left slope of a tooth causes the strip 12 to take the position indicated in dotted lines and brings to its initial rest position the element 13 operated previously.
This strip 12 drives by any appropriate means a switch not shown in the diagram.
Fig. 7 shows in section a group of strips and a push-button in which the selector is housed, composed of as many suitably oriented elements as there are switches to be combined.
A variant of this device consists in transforming the rectilinear movement of the sawtooth elements into a newly circular one,
The elements then have the appearance of toothed discs.
Another example of these discs is shown in Fig. 8, where pushers 15 carrying wedges 16 engage in notches 17 of the discs 18 indicated in partial section. These notches 17 are judiciously offset in order to ensure the desired combinations of the disks each driving a switch.
In Fig. 9 is shown schematically and in plan a simple means of selection in the particular case where the switch has only two switches or inverters. Four combinations are only possible and in practice one of these combinations is reserved for cutting.
At the ends of the two axes 20 and 21, arranged in a cross, are fixed four levers 22 whose ends are. capable of being driven alternately by four push buttons 23 indicated in dotted lines
In their rocking movement, the two rigid elements thus formed each drive an inverter not shown in the diagram. Each of the four combinations is achieved by operating a pusher.
The result is the same if each rigid element, 20 for example, does not tilt on its axis, but on an axis coinciding in the diagram with 21 and vice versa.
To fix the ideas, Fig. 10 shows in perspective the interior of a voltmeter switch with four push buttons 24. The two current conducting bars 25 are arranged in a cross and at different levels. They play the role of selection elements. In order to make the drawing more explicit, one of the push buttons and the contacts are not shown. The operation of the pusher 24 has brought the two bars 25 into the positions indicated by the drawing.
The devices included in the second group are formed by switches in the form of wafers arranged in a stack. Fig.ll shows the combiner of an intermediate device between the two groups. Each combination has its selector 26, the blank of which takes the form of a slide provided with a pusher 27 and carrying as many teeth 28 as there are switches. These selectors 26 slide in the grooves of a barrel 29, driven by a locking wheel, indicated in dotted lines, in which the pushers 27 are housed. The rings 30 are integral with the switches and carry a notch opposite each groove of the barrel 29, The operation of a pusher engages, via the barrel 29, the flywheel and the switches corresponding to the teeth of the selector 26.
In the example shown, the middle switch is not
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involved in engagement since the tooth which corresponds to it has been removed.
The apparatus is completed by a slotted disc selector, similar to that shown in Fig. 8 and located under the push buttons. These are provided with a wedge engaging in the notches during the operation of the pushers. This selector independent of any electrical part is used to recall the push-button in engagement and avoid the simultaneous operation of several push-buttons.
Fig. 12 represents the wafer of an apparatus of the second group, in which each switch has its selector 31, the blank of which affects the shape of a crown bearing as many teeth 32 as there are combinations provided. Any tooth 32 brought under the latch 33 secured at 34 to the movable part of the switch engages the latter and the lever 35 secured to the engagement lever. A spring keeps the latch 33 pressed against the selector. For any tooth removed from the blank, the switch remains off during engagement.
In the stack of pancakes, the selectors 31 fit into each other as well as the levers 35.
Fig. 13 shows a selector block, that is to say the union in one piece of the selectors of a switch. The blank appears as a cylinder with cells.
The selector unit 36 is integral with an outer dial 37 on which the combinations are marked. The combinations are registered by the addition of balls, as the block is introduced into the tube 38, located at the center of the switches, the moving part of which carries a lock 39. By the operation of the dial 37 , the desired combination is brought under the row of locks. Any ball filling a cell maintains the locking of the movable part of the switch on its fixed crown 40.
By the absence of a ball, the lock 41, when it engages in the cell, locks the movable part of the switch on the tube 38 integral with the engagement lever.
Fig. 14 shows in section a selector block blank on which the combinations are registered by screws from the outside by the fact that this selector block is located eccentrically with respect to the switches. In the rotation of the selector, each time a screw head 42 fills a hollow, the latch 43 engages its switch with the latching member 44. After latching, the latch occupies the position indicated in dotted lines.
Fig. 15 shows an example of a switch in which the engagement of the combination, its engagement and its release are provided by a single lever integral with the selector.
The plate carries three single-pole switches and their selectors 45, 46 and 47 are superimposed and offset by 120 degrees.
For each switch, an insulating part 48 carries on the one hand a rocker device 49 causing the sudden engagement and breaking of the contact and on the other hand a finger 50 acting as a ratchet on the selector when the latter ci is driven in the direction of the arrow. This finger engages in each cell unless it is filled by a roller 51 for example.
If, on passing a combination, the selector is operated in a clockwise direction, said combination enters into service. Tripping is caused by operating the selector in the opposite direction, that of the arrow, on the diagram, the right-hand switch of which 45 is the selector is shown in service.
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Fig. 16 shows a selector made of insulating material directly driving two contacts. Only one sector of the circumference is reversed in combinations, ie 180 degrees in the example.
The blank is presented in the form of a disc, the teeth of which are limited by a saw cut which facilitates their removal if necessary.
In practice, the switches are fitted with a system that causes sudden switching on and breaking. Such currently known devices have not been described except for the apparatus shown in FIG.
15.
However, it should be noted that in pushbutton devices this system must be inserted between the selector and the switch. The fact of placing the device with sudden movements between the pusher and the selector allows the simultaneous operation of several push-buttons and thereby offers drawbacks.
As regards the devices of the second group, each switch has its device, or the latter is integral with the operating handle and therefore it is common to all the switches.
The devices described can be modified or combined with one another in any appropriate way without going beyond the scope of the invention.