Appareil à relais destiné à. être commandé au moyen de courant à fréquence élevée on musicale superposé sur un réseau de distribution. On sait commander, au moyen de cou rants superposés de fréquences musicales, des relais à résonances, électriques ou mécaniques combinées ou non, pour obtenir à volonté telle manoeuvre qu'on désire. La sélection entre les différentes manceuvres peut être obtenue, soit en affectant une fréquence par ticulière ou une modulation spéciale à cha que man#uvre, soit en adoptant une durée particulière du signal émis pour chaque ma- ncruvre.
L'appareil faisant l'objet de l'invention appartient à cette dernière catégorie, en ce sens qu'il a pour but d'effectuer chacune des manceuvres pour lesquelles il est prévu, suivant la durée pendant laquelle il est ali menté; pour qu'il présente, en outre, une grande sélectivité, d'une part, on peut utili ser un organe vibrant, diapason ou lame vi brante, polarisé, accordé sur la fréquence du courant qui alimente le relais et, d'autre part, le circuit électrique d'excitation de cet organe vibrant peut être accordé sur cette même fré quence, de sorte que l'appareil comporte une double syntonie.
Le travail demandé à l'organe vibrant n'est pas utilisé pour effectuer les manoeu- vres prévues pour l'appareil, mais seulement pour mettre utilement en fonction un servo moteur, constitué, par exemple, par un petit moteur électrique d'induction, à vitesse sen siblement constante, qui a pour effet d'ef fectuer les manoeuvres.
En outre, l'appareil revient toujours à un point de départ déterminé avant d'effectuer une manoeuvre quelconque; il en résulte un avantage important dans le cas où l'appa reil est utilisé comme récepteur de courant superposé sur les réseaux de distribution; en effet, si l'émission de courant n'atteint pas un appareil, par suite, notamment, d'un acci dent momentané survenu à une ligne de transmission, on est assuré que la première émission suivante qui atteindra cet appareil le mettra en position de mànoeuvre correcte, correspondant à cette durée particulière d'é mission.
La description qui suit fera bien com prendre l'appareil faisant l'objet de l'inven tion, dont le dessin schématique annexé donne, à titre d'exemple, une forme d'exécu tion avantageuse.
Dans ce dessin, 1 et 2 représentent res pectivement deux conducteurs de distribu tion sur lesquels on superpose, par tout pro cédé connu, un courant de fréquence audible ou musicale, au moyen d'un générateur 3 branché sur ce réseau par l'intermédiaire d'un condensateur 4; 5 est un enroulement qui, avec le condensateur 6 est accordé sur la fré quence du courant engendré par le généra teur 3; l'enroulement 5 est monté sur le cir cuit magnétique 7, de préférence polarisé et excite une lame vibrante 8 également accor dée sur la fréquence du courant superposé;
9 est un organe de liaison, formé par un cli quet, entre la lame vibrante et une roue à rochet 10; mais on peut employer d'autres moyens connus (marteau ou levier intermé diaire) pour transformer les vibrations de cette lame en un mouvement de rotation; la roue à rochet 10, entraînée par le cliquet 9 dans le sens de la flèche 12 sous l'influence de la vibration de la lame 8 est elle-même solidaire du planétaire 11 d'un différentiel;
le satellite 13 de ce différentiel est, par l'in termédiaire.d'un train d'-engrenages démulti plicateurs approprié 14, 15, solidaire de ca mes dont le rôle sera défini par la suite; le deuxième planétaire 16 de ce différentiel peut tourner dans le sens de la flèche 17 quand il est entraîné par un moteur 18, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages ré ducteurs approprié 19-20. et d'un cliquet 71.
Le moteur 18 est un petit moteur électri que à vitesse sensiblement constante et in dépendante de la tension d'alimentation de sa charge et, éventuellement, de la fréquence du réseau. De plus, il est, par l'intermédiaire d'un train approprié d'engrenages démulti- plicateurs 21-22, solidaire d'un arbre 23 qui porte, à une de ses extrémités, un pignon 24 susceptible d'être mis en prise ou hors de prise avec une roue dentée 25.
Sous l'effet d'un levier 28 qui porte une des extrémités 27 de l'arbre 23, cet arbre peut pivoter légè rement autour de son extrémité 26, sans toutefois que les roues 21 et 22 cessent d'être en prise; le levier 28 est solidaire d'un autre levier 29, par l'intermédiaire d'un axe mobile 30 et l'ensemble 28-29 peut pivoter autour de l'axe fixe 31; dans la position représen tée au dessin, le pignon 24 est appuyé sur le pignon 25 par l'effet de la pesanteur, cette dernière pourrait être remplacée par l'action d'un ressort.
Par ailleurs, le train d'engre nages 14-15 attaque un arbre 32 sur lequel est montée une came 33; cette came 33 porte un doigt 34 dont la course est limitée par deux butées fixes 35 et 36; . un levier 37, mobile autour d'un axe 38, porté directe ment-par cette came 33, est au moyen d'un ressort 39, appuyé sur un doigt 40 porté par cette même came<B>33,</B> le levier 37 est réalisé de façon à pouvoir soulever le levier 29 quand l'arbre 32 tourne dans le sens de la flèche 41 et, au contraire, à échapper, par conséquent, à ne pas soulever le levier 29, quand l'arbre 32 tourne en sens inverse; l'ar bre 32 porte une deuxième came 42;
un le vier 43 mobile autour d'un axe fixe 44 ap puie sur la came 42 au moyen d'un doigt 45 et porte, à son autre extrémité, un doigt isolé 46; une pièce élastique 47, fixe en un point 48, porte un contact 49 et, près de son extré mité libre, un bec 50.
Cette pièce 47 appuie sur le doigt 46 de façon à faire porter le doigt 45 sur la came 42); une deuxième pièce élastique 51, fixe en 52, porte à son extré mité libre un contact 53 fixé en regard du contact 49; la roue dentée 25 est montée sur un arbre 54, mobile dans le sens de la flèche 55, quand il est entraîné par le moteur 18 et mobile, au contraire, dans le sens de la flèche 56, sous l'effet d'un ressort 57 dont les deux extrémités sont fixées respective ment à cet arbre, et en un point 58 fixe; le mouvement de l'arbre 54 dans le sens de la flèche 56 est possible seulement quand les pignons 24-25 ne sont pas en prise.
59 est une came fixée sur l'arbre 54 et qui porte un certain nombre d'encoches tel les que 60, 61, 62; lorsque le bec du levier 47 tombe dans une de ces encoches, le cir cuit électrique établi par les contacts 49 et 53 est ouvert; au contraire, lorsque le bec 50. soulevé par le doigt 46, porte sur la péri phérie de la came 59, le circuit établi par les contacts 49 et 53 est fermé; dans le pre mier cas, le moteur 18 est débranché; dans le deuxième cas, il est, nu contraire, mis sous tension.
63 est une butée mobile fixée sur l'arbre 54 et 64 est une butée fixe contre laquelle le doigt 63 vient s'appuyer sous l'effet du ressort 5 7 quand la roue 25 n'est plus en prise avec le pignon 24; 68, 69, 70 sont res pectivement trois cames fixées sur l'arbre 54 et qui commandent respectivement les con tacts 65, 66, 67; ces cames sont réglées de telle sorte que le contact 65 soit fermé lors que le bec 50 est dans l'encoche 60 et ouvert lorsque le bec 50 est -dans une :des encoches 61 und 62; la came 69 est réglée de façon que le contact 66 soit fermé lorsque le bec 50 est dans l'encoche 61 et ouvert quand le bec 50 est dans une des encoches 60 ou 62; la came 70 est réglée de telle façon que le contact 6 7 soit fermé quand le bec 50 est dans l'encoche 62 et ouvert quand le bec 50 est dans une des encoches 60 ou 62.
Au dessin, l'appareil est représenté en position d'arrêt, le contact 68 étant fermé. Le fonctionnement de l'appareil .décrit est alors le suivant: Le générateur 3 est connecté à la ligne 1-2 sur laquelle on superpose un courant de fréquence déterminée pendant un temps t,-, le circuit électrique 5-6 accordé sur cette fréquence est traversé par ce courant et ex cite la lame 8 qui entre en résonance, comme connu; les roues 10 et 11 sont entraînées dans le sens de la flèche 12 ansi que l'axe du satellite 13, car le planétaire 16 reste fixe, le moteur 18 n'étant pas alimenté; l'ar bre 32 est alors entraîné dans le sens de la flèche 41;
le levier 37, porté-par la came 33. soulève le levier 29 et, de ce fait, le pignon 24 est débrayé du pignon 25 pendant un temps suffisamment long pour que l'arbre 54., sous l'effet du ressort 57, soit entraîné dans le sens de la flèche 56 jusqu'au mo ment où le doigt 63 vient s'appuyer contre la butée fixe 64; la came 33 continue à tour ner. jusqu'à ce que le doigt 34 vienne ap puyer sur la butée 36. Dans cette dernière position, le levier 37 a échappé sous le levier 29 et les pignons 24 et 25 sont de nouveau en prise.
A ce moment, l'arbre 32 est bloqué et, par conséquent, il en est de même de l'ar bre du satellite 13; ce dernier, tournant sur son axe, entraîne alors le planétaire 16 en sens inverse du planétaire moteur 11, le @cli- quet 71 permettant au planétaire 16 de tour ner dans ce sens, bien que le moteur 18 soit arrêté; la came 42 est entraînée en même temps que la came 33 et, dans sa rotation, elle fait tourner le levier 43 autour de son axe 44, par l'intermédiaire du doigt 45; le doigt 46, porté par le levier 43 soulève alors la pièce 47, ce qui a pour effet der fermer les contacts 49 et 53 et de venir faire ap puyer le bec 50 sur la périphérie de la came 59;
les manoeuvres de débrayage des pignons 24 et 25, d'une part, et de fermeture des con tacts 49 et 58, d'autre part, peuvent être effectuées simultanément ou dans un ordre quelconque; une fois qu'elles ont été effec tuées, le moteur 18 mis sous tension par la fermeture des contacts 49 et 53 a pour effet d'entraîner, d'une part, avec le ralentisse ment voulu l'arbre 54 revenu;
au début de la manoeuvre, à sa position de départ et, d'autre part, par l'intermédiaire du cliquet 71., le planétaire 16 à une vitesse déterminée de telle sorte que, pendant toute la durée de l'émission de courant sur la ligne 1-2, le planétaire 11 tourne toujours plus vite que le planétaire 16; il en résulte que l'axe du sa tellite 13 reste fixe; quand l'émission :cesse au bout :d'un temps t, le planétaire 11 s'arrête et l'arbre 32 se trouve alors entraîné par l'in- termédiaire du planétaire 16 en sens inverse de la flèche 41;
la came 33 revient alors en arrière, mais le levier 37 ne soulève pas le levier 29 et, par conséquent, les pignons 24 et 25 restent en prise. D'autre part, la came 42 revient -en arrière, mais les contazts 49 et 53 restent fermés puisque le bec 50 du le vier 47 appuie sur la périphérie de la -came 59; au moment où le doigt 34 vient appuyer sur la butée 35, l'arbre 32 s'arrête et le plané taire 11 est alors entraîné dans le sens de la flèche 12, par l'intermédiaire du satellite 13 qui tourne alors sur son arbre immobilisé;
le système,de commande manoeuvré par la lame vibrante 8 est alors revenu à sa position ini tiale; le moteur 18 continue à tourner en en traînant l'arbre 54 jusqu'au moment où le bec 50 tombe dans l'encoche 60; :à ce moment, les contacts 49 et 53 s'ouvrent et le moteur 18 s'arrête; dans cette position, le contact 65 .est fermé, tandis que les contacts 66-67 sont ou verts.
Le fonctionnement qui vient d'être .décrit laisse supposer, ce qui est le cas, que le temps T, que met l'arbre 54 pour tourner depuis sa position -de départ (doigt 63 sur butée fige 64) jusqu'au moment où le bec 50 tombe dans l'encoche 60 est suffisant pour que, d'une part, l'émission -du courant superposé soit ter minée et que, d'autre part, le moteur 18 ait eu le temps de ramener à sa position -de ,dé- part (doigt 34 sur butée 35) l'arbre 32.
Ce temps T,. sera évidemment plus long que la durée t, de l'émission, .de façon à donner au fonctionnement -de l'appareil toute sécurité, compte tenu notamment de ce que la vitesse du planétaire 11 peut varier dans -des limites relativement grandes -et que, d'autre part, la vitesse -du moteur 18 peut varier aussi dans certaines limites:
Si, au lieu de superposer un courant sur la ligne 1-2 pendant un temps t,, on avait superposé ce même -courant pendant un temps t, supérieur à. <I>T,,</I> il est facile de voir que le bec 50 ne serait pas tombé dans l'encoche 60 puisque, au moment de cette coïncidence, le doigt 34 aurait encore été appuyé sur la bu tée 36 par suite du mouvement -du planétaire 11 et que la pièce 47 aurait-encore été soule vée à -ce moment par le levier 43;
en inter- rompant l'émission quand le bec 50 est entre les encoches 60 et 61, on comprend alors, et suivant le même fonctionnement que celui précédemment -décrit, que l'arbre 54 s'arrête au bout d'un temps T, quand le ber, 50 tombe dans l'encoche 61. A ce moment, le contact 66 est fermé, tandis que les contacts 65 et 67 sont ouverts.
Enfin, en superposant un courant sur les conducteurs 1, 2 pendant une durée t3 supé rieure à T,, on .comprend que, -de la même façon, on puisse fermer le contact 67, les,con tacts 65 et 66 étant ouverts.
L'appareil représenté a été décrit dans le ,cas où il est utilisé pour fermer des contacts; il faut remarquer que ce nombre de contacts peut être quelconque et dépend seulement du nombre d'encoches portées par la came 59.
<B>Il</B> faut aussi remarquer que le profil des cames 68, 69, 70 peut être quelconque et .don ner lieu à des fermetures -ou ouvertures de circuit simultanées ou non.
Enfin, avec l'appareil décrit, on peut réa liser des -commandes mécaniques directes et notamment: embrayage et -débrayage des mi- nuteri es dans les compteurs change-tarif.
Les principaux avantages de cet appa reil résident dans sa grande sensibilité et sa grande sélectivité, toutes deux obtenues par le fait -de la .double syntonie; il en résulte que son application dans les installations -de commande à distance au moyen de courants superposés sur les réseaux .de distribution est fort intéressante puisqu'elle permet, d'une part, -de diminuer la tension .du --courant su perposé et, d'autre part, de superposer, dans une gamme déterminée de fréquences,
un nombre -de courants à fréquences différentes relativement plus grand que ce ne pourrait être le cas avec les autres systèmes et que, toutes choses égales d'ailleurs, elle met avec une certitude plus grande, cet appareil à l'abri des courants perturbateurs éventuels d'harmoniques ou autres.
Sans sortir -du cadre de l'invention, il -est bien entendu qu'on pourra utiliser -des dis positifs quelconques pour réaliser soit le dé brayage momentané entre le servomoteur et l'arbre des cames d'utilisation, soit 1a ferme ture et l'ouverture .du contact qui met le cou rant sur le circuit du servomoteur utilisé.