Dispositif pour commander le déplacement et l'arrêt d'un élément mobile.
Dans certains appareils ou machines, par exemple les spectrographes et les machinesoutils de précision, on est amené à provoquer le déplacement d'un élément mobile, monté par exemple sur une glissière, qui doit s'ar rester en certaines positions exactement déterminées et déclencher l'action d'autres élé- ments à chacun de ces points d'arrêt. En outre, il peut être nécessaire que cette eommande soit sélective.
De tels dispositifs sont utilisés notamment dans les spectrographes destinés à analyser l'une après l'autre certaines raies choisies dans un spectre. Dans ees spectrographes, par exemple, nn élément mobile portant une cel-
Jule photoélectrique et muni d'une fente exploratrice doit se déplacer le long de ce spectre ; la cellule est connectée à l'entrée d'un amplificateur débitant dans un appareil de mesure. L'élément mobile doit s'arrêter en certaines positions bien précises, de sorte que la fente, qui peut être très fine, laisse passer vers la cellule les seules radiations de la raie déterminée dont on se propose de mesurer l'intensité.
En outre, étant donné que les raies peuvent présenter entre elles de grandes diffé- rences d'intensité, on doit prévoir un dispo sitif qui fait varier la sensibilité de l'amplificateur, de manière à l'adapter à chaque mesure à effectuer, e'est-à-dire suivant la position d'arrêt de l'organe mobile.
Dans les appareils connus, les points d'ar- rêt successifs sont généralement déterminés par la commande d'entraînement elle-même, par exemple en fonction de l'angle de rotation d'une tige filetée ou d'un pignon denté en prise avec une crémaillère. On se trouve alors tributaire de la précision avee laquelle ont été taillés les pas de vis ou les dents d'en- grènement ; cependant, les liaisons mécaniques de ce genre comportent d'ailleurs des jeux difficiles à éviter.
On conçoit qu'il est impos- sible, avec de tels dispositifs, d'obtenir l'exac titude nécessaire pour l'utilisation des spectre- graphes, surtout si l'on se propose d'effectuer des mesures en série, notamment pour l'ana- lyse de minerais, échantillons d'alliages ou autres corps analogues.
La présente invention permet d'éliminer ces inconvénients. Elle concerne un dispositif pour commander le déplacement d'un élément mobile le long d'une trajectoire, et son arrêt en au moins lune de plusieurs positions précises prédéterminées sur cette trajectoire, ea ractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, une règle de positionnement déplaçable parallèlement à ladite trajectoire et pourvue d'au moins une discontinuité correspondant à l'une desdites positions prédéterminées, un organe d'accrochage monté sur ledit élément mobile et coopérant avec ladite discontinuité pour solidariser ledit élément mobile avec ladite règle de positionnement, des moyens de commande pour ralentir le mouvement dudit.
élément mobile, actionnés par ledit organe d'accrochage, et des moyens de commande pour arrêter le mouvement dudit élément mobile, actionnÚs par la r¯gle de positionnement.
L'invention sera mieux comprise Ó l'aide de la description ci-après, en se référant au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple, l'application à un spectrographe.
Sur ce dessin :
La fig. 1 représente en perspective l'en- semble du dispositif pendant la marche du chariot, et
la fig. 2 représente le même dispositif lorsque le chariot se trouve à un point d'ar rêt.
Sur ces deux figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments.
Si l'on se réfère d'abord à la fig. 1, on voit en 1 un chariot qui peut glisser sur deux tiges 2, son entraînement étant effectué au moyen d'une tige filetée 3 dont la rotation est assurée, en passant par un ensemble hélieoï- dal 4, par un groupe non représenté comprenant un moteur et une boîte de vitesse convenable.
Bien entendu, ce chariot porte une cellule photo-électrique de type approprié et située derrière une fente fine perpendiculaire au chemin de déplacement, c'est-à-dire à la direction des tiges 2 et de la vis 3. Un sys- tème optique produit un spectre de raies parallèle au même chemin, de sorte que, par le déplacement du chariot, la fente peut explorer le spectre. La cellule photo-électrique est d'ailleurs associée avec un amplificateur suivi d'un appareil de mesure. Ces différents éléments, ne faisant pas partie de l'invention. ne sont pas représentés.
En définitive, le dispositif a pour but d'amener le chariot en certaines positions suecessives et bien précises, de telle sorte que la fente laisse chaque fois passer vers la cellule les radiations d'une raie déterminée dont on se propose de mesurer l'intensité.
En se référant toujours à la fig. 1, on voit en 5 une noix portant deux oreilles 6 et 7 ; elle est articulée sur deux paliers 8 et 9 solidaires du chariot 1. Un ressort hélicoïdal 10 tend à faire tourner cette noix dans le sens indiqué par la flèche 11.
On voit en 12 et 18 deux règles qui seront respectivement désignées ci-après par les termes de règle sélectrices et de règle de positionnement . La première est entaillée d'un certain nombre d'encoches telles que 37, dans lesquelles on peut insérer des taquets de hauteurs différentes tels que 33, 34, 35 et 36. La seconde est entaillée d'encoches telles que 38. Pendant le déplacement du chariot, le ressort 10 applique l'oreille 6 sur la règle 12.
La noix 5 est brochée au carré suivant son axe et peut coulisser librement sur l'arbre carré 13, que peut lui-même tourner dans les joues extrêmes 40 et 41, de sorte que cet arbre suit les déplacements angulaires de la noix ; il peut d'ailleurs se déplacer longitu- dinalement dans le sens de la flèche 42 sous l'action d'un dispositif convenable tel qu'un électro-aimant à noyau plongeur 14, et est normalement rappelé, en sens inverse de cette flèche, par le ressort 15. La règle 12 peut également coulisser longitudinalement dans les oreilles extrêmes 43 et 44 ; elle est rappelée vers 43 par un ressort 17, la butée étant réglable au moyen d'une vis 16.
La règle 18 peut aussi se déplacer longitudinalement, ses tenons d'extrémité coulissant dans les joues 40 et 41 ; elle est rappelée vers 40 par un ressort 20 jusqu'à venir buter sur l'extrémité d'une vis réglable 19 ; elle est d'ailleurs prolongée par une tige 21 qui peut venir appuyer sur une lame flexible conductrice 22 établissant un contact électrique avec l'extrémité de la vis réglable 23.
Un bras 24, solidaire de l'arbre 13, vient appuyer sur une lame flexible conductrice 25 : tant que l'oreille 6 s'appuie sur la règle 12. cette lame établit un contact avec une autre lame 26 ; au contraire si l'oreille 6 est tombée dans une encoche telle que 37, la rotation de la noix 5 dans le sens de la flèche 11 fait tourner l'arbre carré 13 ; le bras 24 cesse alors d'appuyer sur 25 qui vient en contact avee une autre lame flexible 27. En définitive, suivant que l'oreille 6 glisse sur la règle 12 ou est tombée dans une encoche telle que 37, un contact électrique se trouve établi, soit entre 25 et 26, soit entre 25 et 27.
Un électro-aimant 28 à noyau plongeur est lié à l'arbre 13 au moyen d'une biellette 43 accrochée à un bouton de manivelle 45 ; lorsque cet électro-aimant est excité, cet ensemble applique à]'arbre 13 un couple qui le fait tourner, ainsi que la noix 5, en sens inverse de celui de la flèche 11, de sorte que l'oreille 6, après être tombée dans une encoche, peut en être dégagée.
En bout de l'arbre 13 est fixé un bras sélecteur 29 dont l'extrémité peut venir se présenter devant des plots tels que 30, 31, 32 qui, bien entendu, peuvent être en nombre quelconque. Lorsque l'oreille 6 vient tomber dans une encoche telle que 37, le taquet 33 qui y a été placé détermine la fin de course angulaire de la noix 5 ; il s'ensuit que le choix du taquet 33 détermine le plot devant lequel s'arrêtera le bras 29 ; lorsque ce dernier est arrivé en position, si l'électro-aimant 14 se trouve excité, l'arbre 13 est repoussé dans le sens de la flèche 42, de sorte que l'extrémité du bras 29 vient en contact avee le plot choisi.
Le fonctionnement de cet. ensemble est le suivant :
Le système optique non représenté produisant un spectre de raies, on a décidé de mesurer l'intensité de certaines d'entre elles,
Quatre par exemple ; on a donc mis en place une règ'le sélectrice 12 comportant quatre encoches 37, comme représenté sur les figures.
Le mécanisme d'entraînement étant mis en marche, le ehariot 1 se déplace dans le sens de la flèche 39, et l'oreille 6 glisse sur la règ'le 12 jusqu'à ce qu'elle rencontre une encoche 37 dans laquelle elle tombe en venant s'appuyer au fond du taquet 33. L'oreille 7 pénètre en même temps même pondante 38 de la règle de positionnement 18. Le bras 24 s'efface en rompant le contact entre 25 et 26 et en laissant s'établir le contact entre 25 et 27. Cette inversion de contacts agit. sur le mécanisme d'entraînement en réduisant sa vitesse, de sorte que le chariot 1 continue sa course très lentement et entraîne avec lui les règles 12 et 18 en comprimant les ressorts 17 et 20.
La tige 21 vient appuyer sur la lame 22 et établit son contact avec l'extrémité de la vis 23. Ce contact, agissant sur des circuits convenables, arrête instanlanément le chariot 1, cet arrêt brusque étant rendu possible par la réduction de la vitesse ; en même temps, l'électro-aimant 14 se trouve excité et repousse l'arbre 13 en direction de la flèche 42 en-comprimant le ressort 15, de sorte que l'extrémité du bras 29 vient en contact avec un plot, 32 par exemple. L'ensemble est alors dans la position d'arrêt représentée sur la fig. 2.
Les différentes commandes qui viennent d'être énumérées peuvent être réalisées aisément au moyen de relais électromagnétiques ; cette technique étant connue, et ces détails ne faisant pas partie de l'invention, les éléments correspondants ne sont pas représentés pour simplifier les dessins.
Les plots tels que 30, 31, 32 ont pour fonction d'adapter la sensibilité de l'amplifi- cateur à l'intensité des raies successives, en augmentant le gain pour les raies de faible brillance et en le réduisant pour les raies de forte brillance.
Dans ce but, on peut utiliser l'un quelconque des nombreux montages connus ; par exemple, ces plots peuvent être reliés à différents points d'une résistance d'entrée d'un étage de l'amplificateur, ou à différentes prises du primaire d'un transformateur ; on pourrait également remplacer ces plots par une résistance de forme circulaire, l'extrémité du bras conducteur 29 venant s'appuyer sur différents points suivant les déplacements angulaires qui lui sont imposés par la rotation de la noix 5 ; ce bras pourrait aussi appuyer sur des mécanismes de dé- clenchement.
Lorsque les différents éléments se trouvent dans les positions représentées sur la fig. 2, l'ensemble reste immobile pendant un certain temps, qui peut être déterminé par exemple par une minuterie, ou autre dispositif analogue non représenté. Pendant ce temps, la cellule photo-électrique portée par le chariot est impressionnée par la raie du spectre correspondant à 1'encoche 37 où est tombée l'oreille 6 ; l'appareil de mesure, qui peut être éventuellement enregistreur, dévie proportionnelle, ment au flux de lumière reçu par la cellule. La mesure étant. terminée, la minuterie coupe l'excitation de l'électroaimant 14, puis excite l'électro-aimant. 28.
L'arbre carre 13, n'étant plus repoussé par 14, revient à sa position initiale par l'effet du ressort 15, et le bras 29 cesse d'appuyer sur le plot de contact 32 ; cet arbre est alors entraîné en rotation par la biellette 43, dans le sens inverse de la flèche 11. En même temps, la rotation de cet arbre 13 provoque celle de la noix 5, et les deux oreilles 6 et 7 libèrent leurs règles respectives 12 et 18, qui reviennent en arrière par l'effet de leurs ressorts de rappel 17 et 20. Le contact étant alors rompu entre la lame flexible 22 et l'extrémité de la vis 23, le relais de commande de 1'électro-aimant d'arrêt revieW au repos et remet en marche le mécanisme d'entraînenient du chariot par l'intermédiaire du contact entre les lames 25 et 26, établi par le bras 24.
La minuterie, également libérée par le relais d'arrêt, coupe l'excitation de l'électroaimant 28, de sorte que l'oreille 6 s'appuie de nouveau sur la règle 12. Le chariot repart dans la direction de la flèche 39, le mécanisme d'entraînement lié au groupe d'engrenages 4 étant remis sur sa grande vitesse. Ce mouvement. continue jusqu'à ce que l'oreille 6 rencontre de nouveau une encoche 37 ; les différentes commandes décrites ci-dessus se reproduisent alors, et ainsi de suite.
On remarquera que le point d'arrêt du chariot 1 ne dépend aucunement de la vis 3, ni d'aucune autre pièce du mécanisme d'entraînement ; il est uniquement conditionné par la distance AB entre l'encoche intéressée de la règle 18 où s'est engagée l'oreille 7 et le point de contact entre la lame 22 et l'extré- mité de la vis 23. Pour éviter toute étincelle en ce point de contact, on le fait agir de pré férence sur la grille d'un tube à vide dont le courant anodique excite un relais comme ex pliqué ci-dessus.
Bien entendu, cette règle 18 peut être construite, suivant une technique connue, de manière à éliminer les erreurs provenant des variations de température ; elle peut être constituée de deux parties juxtaposées faites de métaux différents, de manière que les dilatations possibles du socle 46 se trouvent compensées.
La règle de positionnement 18 comporte autant d'encoches 38 qu'il pourra exister de points d'arrêt désirés pour le chariot 1, tandis que la, règle 12 comporte seulement le nombre d'encoehes 37 nécessaire pour un programme d'analyse donné ; la règle 12 qui est représentée sur les figures est entaillée de quatre encoches, ce qui suppose que l'on a dé- eidé de mesurer l'intensité de quatre raies déterminées d'un spectre. Les encoches 38 qui ne correspondent pas à ces quatre encoches 37 resteront donc inutilisées au cours de l'ana- lyse prévue.
On remarquera encore que la règle 12 a seulement pour rôle de permettre à l'oreille 7 de pénétrer dans certaines des encoches 38 ; elle peut donc être construite avec une précision moindre que la règle 18.
Pour éviter à l'opérateur toute manoeuvre inutile, 1'ensemble peut. comporter également un dispositif ramenant. automatiquement le chariot à son point de départ lorsque l'exploration du spectre est terminée. Sur les figures, on voit en 47 une tige qui peut coulisser dans les joues 40 et 41 et porte des butées 48 et 49 dont la position est réglable.
Le chariot 1 est muni, d'une saillie convenable 56 qui, suivant le sens de la marche, vient pousser l'une ou l'autre de ces butées ; lorsqu'il arrive en fin de course, en direction de la flèche 39, la tige 47 vient appuyer sur les lames élastiques conductrices 51 et 52, solidaires l'une de l'autre et coopérant avec deux autres lames identiques 50 et 53 ; le contact, est rompu entre 50 et 51 et établi entre 52 et 53 ; par l'intermédiaire d'un relais non figuré, le mé- canisme d'entraînement s'arrête et repart en sens inverse ; en même temps, l'électro-aimant plongeur 28 est excité, de sorte que l'oreille 6 reste relevée pendant la course de retour du chariot 1 et ne peut accrocher les encoches de la règle 12.
Le chariot étant revenu à son point de départ, la saillie 56 pousse la butée 48 et entraîne la tige 47 qui vient rompre le contact entre deux lames conductrices 54 et 55, ce qui provoque l'arrêt du mécanisme d'entraînement. Tout l'ensemble reste alors immobile jusqu'à la manoeuvre suivante que l'opérateur peut commander en agissant sur un interrupteur convenable qui provoque de nouveau le départ du chariot dans le sens de la flèche 39.
Dans la description ci-dessus, on a sup- posé que l'ensemble suivant l'invention était appliqué à un spectrographe, le chariot 1 por tant une cellule photo-électrique munie d'une fente exploratrice. Il est toutefois bien évi- dent que le même dispositif pourrait être ap pliqué à d'autres usages. Le relais commandé par le contact entre la lame 22 et la vis 23 pourrait agir par exemple sur les éléments d'une machine-outil et, d'une manière générale, sur tout dispositif dans lequel on doit provoquer une action en fonction de déplacements choisis à l'avance et précis.
D'autre part, tout l'ensemble représenté sur les figures fonctionne au moyen de eontacts commandant des relais et des circuits électriques. Il est évident qu'il serait possible d'utiliser d'autres moyens. Les différentes lames élastiques représentées pourraient être remplacées, par exemple, par des tiroirs de distribution d'un fluide sous pression, ce fluide réalisant les mêmes commandes que cidessus. Les électro-aimants 14 et. 28 pourraient aussi être remplacés par des cylindres dans lesquels un piston serait soumis à la pression de ce fluide. Le bras 29, au lieu de venir s'appuyer sur des plots conducteurs, pourrait à. son tour agir sur'des valves de distribution, ou sur des mécanismes de dé clenchement quelconques.
Enfin, l'invention concerne également le cas des déplacements circulaires. On com- prend en effet qu'il serait possible de donner une certaine courbure à l'ensemble repré- sente sur les figures ; les règles 12 et 18, au lieu d'être rectilignes, deviendraient des ares de circonférence coaxiaux et le chariot se dé- placerait. suivant un chemin également coaxial à ces arcs. Il suffirait de remplacer l'arbre carre 13 par une pièce équivalente présentant une certaine courbure.