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Perfectionnements aux condensateurs rotatifs variables.
La présente invention se rapporte aux condensateurs rot a- tifs variables en général et plus spécialement à ceux employée dans les systèmes de signalisation. Dans les condensateurs va- riables du type à plaque rotative, la capacité du condensateur dépend de la superficie des plaques fixes ou rotatives adjacen- tes et de l'espace qui les sépare. La capacité est diminuée en déplaçait une série de plaques par rapport à une série de plaques fixes, ce qui provoque une diminution de la superficie effective ou adjacente des plaques. La capacité effective dé- pend de la superficie des plaques mobiles immédiatement adja- centes aux plaques fixes.
La capacité minimum est obtenue en faisant émerger les plaques mobiles des plaques fixes adjacentes et nécessite généralement une rotation de 1800 ou d'un demi- cercle. La capacité maximum est obtenue en faisant tourner.les plaques mobiles à 1800 de la position mentionnée en dernier lieu, ce qui donne le maximum de superficie adjacente des plaques fixes et des plaques rotatives. L'espace occupé par les plaques rota-
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tives lorsqu'elles émergent entièrement des plaques fixes à la capacité minimum doit être conservé et il ne se produit pas d'augmentation dans la capacité du condensateur.
L'objet de la présente invention est de fournir un condensa- teur variable rotatif occupant moins d'espace par unité de capa- cité que l'espace occupé par un condensateur de même capacité du type employé jusqu'à présent. Un autre objet de l'invention consiste à assurer une augmentation de la capacité d'un conden- sateur variable rotatif en utilisant l'espace qui ne sert à au- cun but utile dans un condensateur de type ordinaire.
En résumé l'invention consiste en un condensateur variable rotatif ayant deux séries de plaques fixes et deux séries in- dépendantes de plaques mobiles disposées pour tourner autour d'un axe commun, une série des dites plaques fixes étant disposées en gradins par rapport à l'autre série des plaques fixes, les dites séries de plaques mobiles étant disposées dans des plans parallèles par rapport aux dites plaques fixes et situées dans des plans différents par rapport les unes aux autres
L'invention sera'mieux comprise par la description suivante qui renvoie aux dessins annexés dans lesquels:
Figs. 1, 2, 3, 4 et 5 montrent certaines formes de construc- tion du condensateur variable rotatif de notre invention; les Figs 6 et 7 représentent certains détails de construction de l'inven- tion ;
les Figs. 8, 10 et 12'montrent d'autres détails de cons- truction et différents réglages du fonctionnement; les Figs. 9, 11 et 13 représentent schématiquement les réglages montrés dans les Figs. 8, 10 et 12; les Figs. 14, 15 et 16 montrent une varias. te de construction et son fonctionnement, et la Fig.17 montre une autre variante.
Des chiffres de référence identiques sont employés dans tous les dessins.
Dans la Fig.1 les supports pour les plaques fixes et pour les plaques rotatives ne sont pas représentés, pour rendre la figure-plus claire. Les plaques rotatives mobiles 1, 1a, 1b dans
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cette figure sont portées par un arbre commun 2. Immédiatement contre ces plaques rotatives et reliées électriquement avec el- les, sont disposées les plaques fixes ou auxiliaires 3, 3a et 3b respectivement. Les plaques fixes 4, 4a, 4b sont disposées contre les plaques 3, 3a et 3b; elles sont arrangées dans des plans parallèles par rapport aux plans des dites plaques 3, 3a et 3 et dans un plan horizontal autre que le plan des dites plaques et autre que le plan horizontal des plaques 1, la et 1b.
Les plaques auxiliaires 5, 5a et 5b sont disposées contre les plaques fixes 4, 4a et 4b respectivement et appuyent contre el- les, établissant une communication électrique avec elles. Un segment denté semi-circulaire est ménagé à la périphérie semi- circulaire des plaques 5a et 5b pour permettre, par le mécanis- me de l'arbre 6, la mise en mouvement de ces plaques.
La Fig.2 montre une plaque fixe 4, une plaque auxiliaire 5, une plaque rotative 1 et une plaque auxiliaire 3. On voit que l'arbre 2 porte la plaque rotative 1 avec laquelle il est électriquement relié; celle-ci à son tour est adjacente à la plaque auxiliaire 3 tandis que la plaque auxiliaire 5 est adja- cente à la plaque fixe 4 et s'appuie contre elle. La capacité du condensateur est à son minimum lorsque les plaques sont ame- nées à la position représentée dans cette figure.
La Fig.3 montre les mêmesplaques, la plaque rotative 1 étant amenée dans la position où elle émerge partiellement contre les plaques 4 et 5. Dans cette position la capacité est à peu près à un quart de la capacité totale du condensateur.
La Fig.4 contre les mêmes plaques, mais avec la superficie complète de la plaque totative 1 amenée contre la plaque 4 et une moitié de la superficie de la plaque auxiliaire 5 amenée con- tre la plaque 3. Avec les plaques dans cette position, la capa- cité est à peu près les 3/4 de la capacité totale du condensateur si la plaque auxiliaire 5 était en la position montrée dans la Fig.3 et la plaque rotative 1 dans la position montrée à la Fig.4 la capacité serait à peu près la moitié de la capacité totale du
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condensateur. la Fig.5 montre encore une autre position de la plaque au- xiliaire 5 dans laquelle toute la superficie est amenée contre la plaque auxiliaire 3. Cette position est celle de capacité maximum..
Dans les Figs. 2, 3, 4 et 5, la capacité effective des di- vers réglages est indiquée par les parties ombrées des plaques du condensateur. Comme nous l'avons dit précédemment, les pla- ques 1 et 3 sont reliées électriquement entre elles et les pla- ques et 5 sont reliées électriquement entre elles. La posi- tion des plaques dans la Fig.5 montre la superficie totale de laplaque 5, adjacente à la plaque 3 mais électriquement isolée de cette dernière, La superficie totale de la plaque 1 est ad- jacente à la plaque 4 mais en est isolée électriquement. Par conséquent il y aura une différence de potentiel sur les pla- ques 1 et 4 et les plaques 3 et 5 si le condensateur était rac- cordé par un circuit électrique avec une source d'énergie en la manière habituelle.
Les Figs. 6 et 7 représentent certains détails de cons- truction du condensateur variable rotatif selon l'invention, et tout spécialement le mécanisme de réglage et la suspension des plaques. La Fig.6 montre un support isolant 7 à travers lequel passe des arbres 2 et 6. L'arbre 6 est muni de pignons adé- quate 6a qui attaquent des demi-couronnes dentées sur les pla- ques auxiliaires 5 et 5a. L'arbre 2 est supporté par l'organe 7 et porte les plaques rotatives 1 et la. Les plaques rotatives 1 et la sont adjacentes aux plaques auxiliaires 3 et 3a respec- tivement. Les plaques 5 et 5a sont reliées électriquement à des plaques 4 et 4a et leur sont respectivement adjacentes. Les plaques auxiliaires 5 et 5a sont supportées par des paliers 8.
Ces paliers supports 8 sont en réalité des pinces qui suppor- tent les plaques 5 et 5a et leur permettent de se mouvoir par rapport aux plaques 4. et 4a auxquelles elles sont reliées. Le palier support est représenté en plus de détail dans la Fig.7.
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La plaque auxiliaire 4 est attachée par une pince 9 à la plaque
5. Les plaques 4 et 5 présentent des parties de forme circulai- re que nous désignerons comme superficie à rayon intérieur dans la construction du condensateur. L'organe de serrage ou pince 8 peut comporter un rivet tubulaire muni d'une bride adéquate pour pincer ensemble les plaques 4 et 5. Le rayon intérieur de l'or- gane de serrage 8 est suffisamment grand pour permettre à l'arbre
2 qui porte les plaques 1 et la, de tourner librement sans éta- blir une communication électrique avec cet organe 8 et par con- séquent avec les plaques 4 et 5. La plaque 5 s'appuie contre la plaque 4 par rapport à laquelle elle peut se mouvoir.
La posi- tion représentée dans cette coupe transversale du support 8 est celle dans laquelle la superficie effective de la plaque 5 n'est pas immédiatement adjacente à la plaque 4, mais se trouve dans la position représentée dans la Fig.5.
Les Figs. 8, 10 et 12 sont des coupes transversales par- tielles montrant certains détailsde construction du condensa- teur variable rotatif selon cette invention et tout spécialement les positions relatives des plaques 1, 3, 4, 5, la, 3a, 4a et 5a pour différentes valeurs de capacité.
Dans la Fig.8 la position des plaques indiquée est celle donnant le minimum de capacité. La Fig.9 donne un diagramme schématique du circuit représentant les positions relatives des plaques pour la capacité minimum. La connexion électrique entre les plaques 4 et 5 est représentée par une connexion 10 et celle entre les plaques 1 et 3 par une connexion il. Les plaques et leur support représentés dans les Figs. 8, 10 et 12 ne sont pas dessinées à l'échelle et l'espacement entre les plaques est aug- menté pour mieux représenter le fonctionnement. La Fig.lO mon- tre les plaques rotatives 1 et la amenées à une position plus rapprochée des plaques 4 et 4a.
Cette disposition des plaques est celle occupée lorsque la capacité du condensateur est à peu prés la moitié de la valeur totale de capacité du condensateur.
La Fig.11 montre schéiiiatiqlienient cette position relative des pla-
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ques, Dans la Fig.12 les plaques rotatives 1 et la sont repré- sentées dans la même position que dans la Fig.10, mais les plaques auxiliaires 5 et 5a sont amenées plus contre les plaques 3 et 3a. Cette position est celle du réglage à la capacitémaxi- mum. La Fig.13 montre schématiquement la position relative mentionnée en dernier lieu des dites plaques. Si une source d'é- nergie électrique était connectée aux plaques 4 et 4a il exis- terait la différence maximum de potentiel entre les plaques 1 et
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z, 4 et la, la .. a , 3 et 5, 5 et 3a, et 3 et ,a.
Les Figs. 14, 15 et 16 représentent une variante. La Fig.
14 montre schématiquement les caractéristiques électriques, les parties ombrées des plaques 1 et 5 indiquant la valeur. relative de capacité obtenue dans le réglage représenté. Comme indiqué, cette valeur de capacité est obtenue en réglant simultanément les plaques 1 et 5 à 90 de la position de capacité minimum.
Dans le type ordinaire de condensateur, la capacité obtenue par le réglage de la plaque mobile à 90 de la capacité minimum, au- rait pour résultat une superficie de capacité effective ayant seulement l'étendue indiquée par la partie ombrée de la plaque 5.
Dans le condensateur selon cette invention, la surface ombrée de la plaque 1 indique l'augmentation de capacité obtenue par réglage en ce même point. Dans le type de condensateur employé jusqu'à présent, le réglage de la plaque mobile à 90 de la po- sition de capacité minimum donne généralement une moitié de la capacité totale du condensateur. Dans le condensateur selon cette invention comme on le voit dans la Fig.14, la valeur de capacité est également une moitié de la valeur de la capacité to- tale disponible. La valeur de capacité avec le réglage à 90 dans le condensateur de cette invention, est équivalent à deux fois la même valeur dans les autres types de condensateur d'en- combrement à peu près équivalent. La même chose s'applique à la capacité maximum que l'on peut obtenir.
Dans la Fig.14 les plaques 1 et 5 lorsqu'elles sont amenées à une position de 180 de la position de capacité minimum, donnent une capacité relative
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double de celle d'un condensateur de type ordinaire.
Les Figs. 15 et 16 montrent la di'sposition ménanique pour effectuer simultanément le mouvement des plaques 1 et 5. Une ro- tation de la plaque 1 selon un arc de 180 est accompagnée par un mouvement de la plaque 5 sur la même distance. Les plaques 1 et 5 changent par conséquent de place d'apres la capacité effec- tive. Les plaques fixes et les détails autres que les deux pla- ques rotatives ne sont pas représentés, pour plus de clartés La plaque 5 est supportée par un palier support 8. La plaque 1 est supportée par l'arbre 2. L'arbre 2 et le support 8 sont i- solés par rapport l'un à l'autre. Des roues dentées 15a, 16 et 18 forment le mécanisme de commande. Le pignon 15a est maintenu sur l'arbre 6 qui porte un pignon 15 attaquant les dents tail- lées dans la périphérie d'une plaque semi-circulaire 5.
Le pi- gnon 15a attaque la roue dentée 16 qui attaque elle-même la roue 18. La, roue 18 est montée sur l'arbre 2. La roue 16 est montée sur un arbre de commande 17 qui,lorsqu'il est mis en rotation, produit le mouvement des plaques 1 et 5. Dans cette disposition, la rotation de l'arbre 17 sur un arc de 1800 par le bouton ou ca- dran de commande 17a produit la variation complète de capacité du minimum au maximum. Dans la Fig.16, les plaques stationnaires 3 et 4 sont représentées en coupe partielle et les flèches in- diquent le mouvement relatif des supports pignons lorsque le bou- ton ou cadran de commande 17a est tourné dans le sens des aiguil- les d'une montre. Dans la variante de construction représentée dans la Fig.17, les plaques 1 et 5 sont disposées pour être ré- glées successivement.
Le mouvement d'une plaque sur un arc de 1800 est suivi par le mouvement de l'autre sur le même angle.
Ceci nécessite la rotation de l'axe de commande 17 sur' 360 c-à-d. un tour complet, pour produire un changement complet de la capacité maximum à la capacité minimum. Les caractéristiques mécaniques sont les mêmes que représentées aux Figs. 15 et 16, à l'exception du pignon 16a. Ce pignon 16a correspond au pignon 16 des Figs. 15 et 16. Le pignon 16a ne porte des dents que sur
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une moitié de sa périphérie, l'autre demi-cercle ne s'engageant pas avec le pignon 15a ou 18a. Le rapport des engrenages 15a, 16a et 18 est tel qu'il produise la prise des roues 16a et 18a immédiatement après le dégagement des pignons 16a, 15a. De même le dégagement des pignons 16a et 18 précède immédiatement la prise des engrenages 16a et 15a.
La rotation de l'axe de commande 17 dans le sens des aiguilles d'une montre produit un mouvement des divers organes comme indiqué par les flèches res- pectives. On peut donc graduer la totalité du cadran au lieu de ne graduer qu'une moitié du cadran comme c'est le cas dans les types existants.
Beaucoup d'autres modifications du condensateur variable rotatif de cette invention, sont possibles sans sortir du do- maine de l'invention. Les plaques 1 et 1a peuvent être mises en rotation en même temps que les plaques 5 et 5a, ou bien on peut employer des trains d'engrenage dentés à moitié, par le moyen desquels la rotation de l'arbre de commande fait tourner la plaque 1 et la sur 180 avant que les plaques 5 et 5a commen- cent à se mouvoir. Les plaques 1 et la restent alors à la posi- tion de pleine capacité tandis que les plaques 5 et 5a sont ame- nées au rapport de capacité relativement aux plaques 3 et 3a.
Cette dernière modification donne en effet un condensateur à 360 . On peut employér tout nombre quelconque de plaques de toutes dimensions convenables et disposées aux écartements vou- lus pour satisfaire à toutes les exigences spéciales de chaque cas.
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