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Relai rotatif à inertie variable et' à retardement et son application à la T.S.F.
La présente invention a pour objet de substituer aux relais ordinaires à attractions polarisée, différentiels, etc.. avec ou sans retardement, un relai rotatif comportant deux parties principales.-* ..l'une appelée rotor et l'autre apprelée stator, de telle façon que le rotor mobile autour de son axe puisse, sous l'action d'un courant primaire, entrer en rotation en' prenant un mouvement uniformément accéléré ou une vitesse constante.
Ce mouvement a pour but de faire naître dans un bobinage, qui peut être ou le bobinage du rotor lui-même ou tout bobinage auxiliaire participant à son mouvement de rotation, un courant à constantes variables suivant la vitesse du rotor*
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ce courant pourra être employé soit; pour auto-regulariser le mouvement du rotor, soit pour déclencher tout relai ou tout dispositif secondaire, soit encore pour actionner un ou plusieurs antres relais rotatifs suivant diverses combinaisons des schémas définissant la liaison des relais entre eux.
Plusieurs dispositions du relai rotatif peuvent être envisagées avec modifications variables, selon l'application à réaliser. Les principales de ces dispositions seront les suivantes :- a) (Fig'. 1) Relai à stator composé d'un aimant permanent 1 donnant un ohamp constant ou modifiable avec ou sans dispo- sitif magnétique à retardement (freinage par courants de Foucault par exemple)
A l'intérieur du champ ainsi créé sont placés :le rotor
2 mobile autour de son axe 3 et constitué d'un induit bobiné avec collecteur 4 simple ou à lames multiples ;
les balais 5, 6 d'amenée du courant et les dispositifs méoaniques facilitant le mouvement de rotation du rotor (crapaudines., pivots en pointe, roulements à billes, eto..)
Sur l'axe 3 de ce rotor 2, un deuxième bobinage 7 forme la partie induite et génératrice du courant secondaire variable induit qui pourra comporter un ou deux collecteurs 8 avec son balais 9, 10 de prise de courant. b)-(Fig. 2) Même disposition que précédemment - aveo bobina- ge induit 2 et inducteur 7 sur un seul rotor comportant deux collecteurs 3.'un 4 de 'la partie motrice et l'autre 8 de la partie génératrice (dispositif en oommutatrioe). o) (Fig. 3) Mime disposition que précédemment aveo bobinage unique du rotor et collecteur 4 unique.
Dans ce case on utilise l'effet de variation du potentiel aux bornes des balais suivant la vitesse du rotor. d) (Fige. 4 et 5) Dans les trois dispositifs précédents, 'la réalisation du rotor 2 en une ou plusieurs parties avec l'aimant permanent 1 remplacé par un électro-aimant inducteur
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11 traversé par un courant. 12 constant ou variable. e) (Fig. 6) Même dispositif que le précédent dans lequel le bobinage du stator (électro-aimant inducteur) peut comporter un second bobinage 13 traversé par:
le courant variable résul-
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tant de la vitesse du rotor (h7per.dompoundage'). f) Le stator est constitué par un bobinage stéoial destiné à être parcouru par un courant alternatif monophasé ou poly- phasé déterminant un champ tournant et le rotor soit par un bobinage induit simple ou multiple avec collecteur ou bagues de commutation, soit par un induit en court-circuit avec bo- , binage induit séparé. g) Même dispositif du stator que précédemment, mais dans lequel le rotor est formé d'un plateau d'un disque ou d'un anneau métallique entrant en rotation sous l'action du champ tournant du stator.
Dans.. tous ces cas, le rotor peut être complété par un dispositif apte à faire varier son Inertie mécanique ou élec- trique, (sa vitesse ou son glissement dans le champ tournant résultant, par:exemple en utilisant les courants'de Foucault produits dans un tore de révolution ou dans un disque 14 en- aluminium ou en cuivre, soumis à un champ magnétique fixe ou variable (aimant permanent 15 ou électro-aimant).
Le rotor peut comporter également tous dispositifs de contacts auxiliaires destinés à ouvrir ou fermer un circuit au moment ou une vitesse déterminée est atteinte ou dépassée.
A titre d'application pratique de l'invention on a re- présenté au dessin annexé et schématiquement
Dans la Fig. 7 le relai rotatif destiné à fermer le cir- cuit d'un amplificateur de T.S.F, quand le collecteur aérien (cadre ou antenne) est parcouru par un courant local émanant d'une excitation hertzienne.
Dans la Fig. 8 le relai rotatif déclenchant l'allumage de l'amplificateur sous une excitation du collecteur sérien d'une durée déterminée, réalisant ainsi un appel automatique
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sélectionne, et
Fig. 9 la fermeture d'un circuit par l'action simultanée ou distincte d'un ou deux courants locaux ou d'un courant de cadence et de rytme déterminés assurant la rotation d'un ou de plusieurs et de groupes de relais rotatifs.
On voit sur la Fig. 7 que le courant haute fréquence re- cueilli au collecteur d'onde 16 et syntonisé par un dispositif d'accord approprié 17 est redressé par un système de détection quelconque, par exemple un cristal 18.
Le courant haute fréquence redreddé par ce cristal par- court le bobinage d'un relai primaire 19 très sensible qui peut être d'un modèle quelconque approprié.
Ce relai forme le circuit 20 d'une pile locale 21 sur le rotor du relai rotatif 22 soit directement, soit en utilisant un montage en pont différentiel ou de Weaothone.
Le rotor 2, sous l'effet d'une part, du courant traver- sant son bobinage par l'intermédiaire des balais 5, 6, et, d'autre part, sous l'influence du champ magnétique produit par exemple par un aimant permanent 1 entre en rotation, l'accé- lération de sa vitesse étant plus ou moins grande suivant l'inertie opposée par un système de freinage produit par l'c- tion d'un aimant 15 sur un disque d'aluminium 14.
Au moment du démarrage de ce rotor 2, la force électro- motrice aux bornes des balais de l'induit est nulle mais crôot progressivement au fur et à mesure que l'accélération augmente.
A un moment donné, la force électro-motrice aux bornes des balais est suffisante pour actionner l'armature ou le ca- dre mobile d'un second relai 23 lequel ferme le circuit d'a- limentation 24 de l'amplificateur 25 travaillant sur l'émis- sion hertzienne ayant excité l'antenne.
Or, les aourant à haute fréquence parcourant la collecteur d'ondes peuvent être essentiellement variables ou même devenir nuls à certains moments.
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Le relai 19 intercalé dans le circuit redressé participe- ra alors à ces variations en ouvrant ou en fermant le circuit local 20 sur le rotor 2 du relai rotatif.
Si l'inertie de oe rotor est telle que l'accélération soit plus grande quela fréquence du régime des variations de courant dans le collecteur, autrement dit si les Interruptions du relai primaire ne sont pas suffisamment espacées pour s'op poser à l'accélération du rotor, celui-ci prendra bientôt la vitesse optima correspondant à l'augmentation de la force électtro-motrice aux bornes de ses balais, déterminant ainsi la fermeture du circuit 24 de l'amplificateur d"une façon permanente malgré les variations du régime du courant exci- tateur hertzien.
C'est le cas de la réception d'émissions radiotélépho- niques ou modulées quand l'onde porteuse n'a pas un régime permanent suffisant pour maintenir fermé le relai primaire sur le circuit détecté.
Dans le cas de la Fig. 8, l'inertie du rotor 2 ou le ret ardement donné à son accélération seront déterminés de telle manière que le temps qui s'éooulera depuis l'instant ou le rotor démarrera jusqu'à l'instant où sa vitesse sera suffisante pour déclencher le relai seoondaire 23 sera égal à la durée préalablement déterminée de l'émission d'appel.
Pour ne pas qu'un signal plus long que celui choisi puisse déclencher l'allumage de l'amplificateur 25, un deuxième relai rotatif 27 sera disposé en cascade avec le premier de façon à couper le circuit haute fréquence détecté suivant un retard plus ou moins long à partir du moment où le premier relai rota- tif 22 a atteint sa vitesse optima.
Dans le cas où le signal d'appel serai composé d'émis- sions variables en nombre et en durée, le dispositif pourra comprendre autant de groupes de relais secondaires qu'il y aura de combinaisons dans la formation du signal déterminé.
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Le cas représenté Fig. 9 peut se rapporter à l'allumage de l'amplificateur au moment d'une émission comportant une série de traits ou de points où seule, par exemple, les traits devraient être enregistrés par l'amplificateur.
La même disposition de principe pourra être réalisée mais, au lieu dtemployer comme relai rotatif un relai comportant un champ magnétique fixe du stator, celui-ci sera réalisé par un bobinage hyperoompoundé dont une partie sera parcourue par le courant exoitateur de l'induit du rotor, de telle manière que l'accélération de ce rotor ne se produise que pour une durée déterminée du signal.
Ces diverses utilisations du relai rotatif ne sont évi- demment données qu'à titre d'exemple et peuvent recevoir toutes combinaisons de circuits propres à utiliser les dispo- sitifs spéciaux à chaque relai entrant dans le principe géné- ral de l'invention.
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Rotary relay with variable inertia and delay and its application to the T.S.F.
The object of the present invention is to replace the ordinary relays with polarized attractions, differential, etc. with or without delay, a rotary relay comprising two main parts .- * ... one called rotor and the other called stator, of such that the rotor movable around its axis can, under the action of a primary current, enter into rotation taking a uniformly accelerated movement or a constant speed.
The purpose of this movement is to create in a winding, which can be either the winding of the rotor itself or any auxiliary winding participating in its rotational movement, a current with variable constants depending on the speed of the rotor *
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this current can be used either; to self-regulate the movement of the rotor, either to trigger any relay or any secondary device, or even to activate one or more other rotary relays according to various combinations of the diagrams defining the link between the relays.
Several arrangements of the rotary relay can be envisaged with variable modifications, depending on the application to be carried out. The main ones of these provisions will be as follows: - a) (Fig. 1) Stator relay composed of a permanent magnet 1 giving a constant or modifiable field with or without a magnetic delay device (eddy current braking by example)
Inside the field thus created are placed: the rotor
2 movable around its axis 3 and consisting of a wound armature with a single or multiple blade collector 4;
the brushes 5, 6 for supplying the current and the mechanical devices facilitating the rotational movement of the rotor (sliders., point pivots, ball bearings, etc.)
On the axis 3 of this rotor 2, a second winding 7 forms the induced part and generator of the induced variable secondary current which may include one or two collectors 8 with its current-taking brush 9, 10. b) - (Fig. 2) Same arrangement as before - with armature winding 2 and inductor 7 on a single rotor comprising two collectors 3, one 4 of the driving part and the other 8 of the generating part (device en oommutatrioe). o) (Fig. 3) Same arrangement as previously with single rotor winding and single collector 4.
In this box we use the effect of variation of the potential at the terminals of the brushes according to the speed of the rotor. d) (Figs. 4 and 5) In the three previous devices, 'the realization of the rotor 2 in one or more parts with the permanent magnet 1 replaced by an inductor electromagnet
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11 crossed by a current. 12 constant or variable. e) (Fig. 6) Same device as the previous one in which the stator winding (inductor electromagnet) can include a second winding 13 crossed by:
the resulting variable current
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both of the rotor speed (h7per.dompoundage '). f) The stator is constituted by a stéoial winding intended to be traversed by a single-phase or multiphase alternating current determining a rotating field and the rotor either by a single or multiple armature winding with collector or switching rings, or by an armature in short circuit with coil, separate armature hoeing. g) Same stator device as above, but in which the rotor is formed by a plate of a disk or of a metal ring rotating under the action of the rotating field of the stator.
In ... all these cases, the rotor can be completed by a device able to vary its mechanical or electrical inertia, (its speed or its slip in the resulting rotating field, for: example by using the eddy currents produced. in a torus of revolution or in an aluminum or copper disc 14, subjected to a fixed or variable magnetic field (permanent magnet 15 or electromagnet).
The rotor can also include all auxiliary contact devices intended to open or close a circuit at the moment when a determined speed is reached or exceeded.
By way of practical application of the invention, the appended drawing has shown schematically
In Fig. 7 the rotary relay intended to close the circuit of a T.S.F. amplifier, when the air collector (frame or antenna) is traversed by a local current emanating from a radio excitation.
In Fig. 8 the rotary relay triggering the ignition of the amplifier under an excitation of the serial collector of a determined duration, thus carrying out an automatic call
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selects, and
Fig. 9 the closing of a circuit by the simultaneous or distinct action of one or two local currents or of a current of determined cadence and rhythm ensuring the rotation of one or more and groups of rotary relays.
It can be seen in FIG. 7 that the high frequency current collected at the wave collector 16 and tuned by an appropriate tuning device 17 is rectified by any detection system, for example a crystal 18.
The high frequency current redredded by this crystal passes through the winding of a very sensitive primary relay 19 which may be of any suitable model.
This relay forms the circuit 20 of a local battery 21 on the rotor of the rotary relay 22 either directly or by using a differential or Weaothone bridge assembly.
The rotor 2, under the effect on the one hand, of the current flowing through its winding via the brushes 5, 6, and, on the other hand, under the influence of the magnetic field produced for example by a magnet permanent 1 begins to rotate, the acceleration of its speed being greater or less depending on the inertia opposed by a braking system produced by the action of a magnet 15 on an aluminum disc 14.
When this rotor 2 is started, the electro-motive force at the terminals of the armature brushes is zero but gradually increases as the acceleration increases.
At a given moment, the electro-motive force at the terminals of the brushes is sufficient to actuate the armature or the movable frame of a second relay 23 which closes the supply circuit 24 of the amplifier 25 working on it. the hertzian emission having excited the antenna.
However, the high-frequency aourants traversing the wave collector can be essentially variable or even become zero at certain times.
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The relay 19 interposed in the rectified circuit will then participate in these variations by opening or closing the local circuit 20 on the rotor 2 of the rotary relay.
If the inertia of the rotor is such that the acceleration is greater than the speed frequency of the current variations in the collector, in other words if the Interruptions of the primary relay are not sufficiently spaced to oppose the acceleration rotor, the latter will soon take the optimum speed corresponding to the increase in the electro-motive force at the terminals of its brushes, thus determining the closure of circuit 24 of the amplifier permanently despite the variations in the speed of the rotor. Hertzian exciter current.
This is the case for the reception of radiotelephone or modulated transmissions when the carrier wave does not have a sufficient steady state to keep the primary relay closed on the detected circuit.
In the case of FIG. 8, the inertia of rotor 2 or the delay given to its acceleration will be determined in such a way that the time which elapses from the moment when the rotor starts up until the moment when its speed is sufficient to trigger the secondary relay 23 will be equal to the previously determined duration of the call transmission.
So that a signal longer than the one chosen cannot trigger the switching on of the amplifier 25, a second rotary relay 27 will be cascaded with the first so as to cut the high frequency circuit detected following a more or less delay. long from the moment the first rotary relay 22 has reached its optimum speed.
In the case where the call signal is composed of transmissions that vary in number and duration, the device may include as many groups of secondary relays as there are combinations in the formation of the determined signal.
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The case shown in Fig. 9 may relate to the switching on of the amplifier at the time of a transmission comprising a series of dashes or dots where only, for example, the dashes should be recorded by the amplifier.
The same principle arrangement could be achieved but, instead of using as a rotary relay a relay comprising a fixed magnetic field of the stator, this will be produced by a hyperoompounded winding, part of which will be traversed by the operating current of the rotor armature. , such that the acceleration of this rotor occurs only for a determined duration of the signal.
These various uses of the rotary relay are obviously given only by way of example and can receive any combination of circuits suitable for using the special devices for each relay forming part of the general principle of the invention.