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Relais électromagnétique .
La présente invention concerne un relais électro- magnétique, d'une sensibilité considérable et d'un fonction - nement parfait , même après plusieurs années de service. Ce relais consiste essentiellement en un tube en verre ou autre matière isolante, à l'intérieur duquel on a fait le vide ou qu'on a débarrassé d'oxygène, et comprenant une armature mobile qui peut se déplacer librement à l'intérieur du tube, lorsque 1'électro-aimant du relais est excité, en fermant ainsi le circuit secondaire,
Le.relais objet de l'invention peut être divisé en deux types principaux;
, Les appareils du premier type
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consistant en un tube comprenant une pièce de contact fixe reliée à l'un des conducteurs du circuit secondaire contre laquelle est attirée une armature qui, dans le présent cas, est reliée d'une façon permanente avec le deuxième conducteur secondaire .
Etant donné que l'armature est reliée d'une façon permanente à l'un des conducteurs secondaires, on n'aura besoin de fer- mer qu'un seul contact, ce qui rend la sécurité de fonction- nement plus grande que si l'on devait fermer simultanément deux contacts différents.
Dans les appareils du deuxième type, le tube comprend deux ou plusieurs électrodes en matière magnétique, fixées à l'intérieur du tube, lesquelles sont connectées chacune avec un conducteur secondaire et servent en même temps comme pièces pôlaires de l'électro-aimant à l'extérieur du tube. De ce fait, lorsque l'électro sera excité par le courant primaire, l'armature à l'intérieur du tube sera attirée vers les dites pièces magnétiques en fermant ainsi le circuit secondaire entre les électrodes magné- tiques, appelées ci-après " électrodes polaires ".
Les relais du premier type présentent l'avantage de ne rendre nécessaire que la fermeture d'un seul contact, mais ils nécessitent un point de contact mobile entre l'armature et un fil secondaire. Par contre, dans les relais du deuxième type, seule l'armature est mobile.
Des modes de réalisation du relais objet de l'invention sont représentés à titre d'exemple sur les dessins annexés, dans lesquels on voit :
Fig. 1 un ratais bipolaire avec armature horizontale; suivant le premier type.
Fig. 2 une modification des connections entre l'ar- mature et le fil secondaire.
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Figé 3 une variante du relais avec armature ver- ticale dans l'intérieur de la bobine.
Fig. 4 un relais avec deux armatures.
Fig. 5, une coupe d'après V-V de la fig. 4
Fig. 6 une coupe d'une variante des relais montrés figs. 1 et 2 .
Fig. 7 un relais pouvant servir, soit comme relais à action indirecte, soit comme relais à action directe.
Fig. 8 un relais pouvant servir ou bien comme relais à action directe, ou bien comme relais à action indirecte.
Fig. 9 un relais du deuxième type vu de côté, avec armature horizontale*
Fig. 10 un relais du deuxième type vu d'avant.
Fig. 11 et 12 une variante de l'armature, vue de côté et d'avant.
Les figs. 13 et 14 une troisième réalisation de l' armature vue de haut en bas et d'avant.
Fig. 15 une variante du relais avec un arrangement spécial des électrodes pôlaires.
Fig. 16 une coupe d'après la ligne XVI- XVI dans la figu, 15, et
La figure 17 une coupe verticale dans une réalisa- tion particulière des pièces pôlaires extérieures.
Le relais représenté fig. 1 comprend un électro- aimant l, dont les pôles pelèrent à travers 'le tube 2 , lequel est dépourvu d'oxygène par vide complet ou partiel.
Au fond dutube en verre est formé un réservoir 4 , contenant une petite quantité de mercure 5 qui assure le con- tact avec l'un des conducteurs secondaires 6 au moyen d'un fil de platine fondu dans le verre. L'armature 7 est munie d'un deigt 8 plongeant dans le mercure 5 .Un bout de l'armature
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repose sur un coude du tube en verre et l'autre sur l'extrémi- té supérieure du réservoir 4 * L'autre conducteur secondaire 10 est relié à deux pièces de contact fixes 3, disposées à l'intérieur du tube 2 en face des bouts de"l'armature 7.
Lorsque la bobine est excitée elle attire l'armature qui ferme alors le circuit secondaire par l'intermédiaire d'un des con- en tacts 3. En effet, un seul contact suffirait, mais en/emplo- yant deux ,la sécurité d'une bonne surface de contact est sentiblement augmentée. Le relais peut également être cons- .fruit comme relais différentiel, de sorte que deux courants de même intensité mais en sens contraire ne produisent aucun flux magnétique résultant sur les faces polaires,
Au lieu de la connexion entre l'armature et le conducteur secondaire représente fig. 1, il est possible d'em- ployer un ressort 11 (fig. 2) soudé à l'armature, l'extrémité libre du dit ressortétant insérée dans le verre et connectée au conducteur 6. L'armature 7 peut alors être disposée sur deux genoux 9 et 9a du tube en verre 2 .
La fig. 3 montre un relais, dont le tube 2 est disposé à l'intérieur de la bobine 12. L'armature est verticale et flotte à la surface du mercure, Lorsque la bobine de relais est excitée, elle attire l'armature vers une pièce de contact fixe 13, de sorte que le circuit sera établi à travers le mercure, l'armature et la pièce de contact.
Quelquefois on emploie deux armatures, dont l'une est attirée pour une intensité d'excitation inférieure et ferme le circuit d'un dispositif d'alarme, tandis que l'autre estattirée pour une intensité plus forte et ferme le circuit d'un interrupteur, Dans ce dernier cas, il est utile d'aména- ger les demi tubes 14 et 15 l'un à cote de l'autre à l'inté- rieur d'une booine, comme indiqué fig. 4 0 La section de des derniers tubes sera de préférence demi-circulaire ( fig, 5).
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Le conducteur d'alimentation peut être commun pour les deux tubes, tandis que dans la partie supérieure de chaque tube on a disposé une pièce de contact 16, auxquelles sont reliés les fils du dispositif d'alarme et del'interrupteur respecti- vement.
Il est aussi possible de remplacer les deux tubes par un seul, lequel est alors muni d'un écrou vertical, s'é- tendant de la partie supérieure du tube en vue d'empêcher les deux armatures de se toucher, On emploie alors un réservoir demercure commun pour les deux armaturesd La différence de dimensions entre les deux armatures peut facilement être obte- nue en augmentant le diamêtre de l'une 7a par rapport à l'autre 7.
La distance entre-la partie supérieure d'une barre formant armature et la pièce de contact correspondante peut éventuelle- ment être plus grande dans un tube que dans l'autre,
Il est également possible, dans le cas des relais avec deux armatures comme ci-dessus mentionnés, d'employer deux bobines, ayant le même nombre d'ampère-tours, et de placer dans chaque bobine en tube avec une armature, dont les dimen- sions soient différentes ; ou bien, on peut, inversement, employer deux tubes, dont les armatures sont de même dimensions, chaque tube étant disposé à l'intérieur d'une bobine, dont les ampères-tours sont différents.
Dans la variante vue fig. 6, le tube 2 est aplqti et muni d'un réservoir soufflé 4a, contenant le mercure 5 .
L'armature 7 repose directement sur le fond du tube.
Sur les figures 7 et 8, les bobines de relais ont été omises.
Le relais vu fig. 7 peut servir et comme relais à action directe et comme relais à action indirecte. , cette fin un contact 17 est disposé au fond du tube, ce dernier étant supposé de la forme représentée fig. 6 . Un conducteur
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primaire et un conducteur secondaire sont reliés au contact à mercure 5, tandis que l'autre conducteur primaire est relié à la pièce de contact 17 et que l'autre conducteur secondaire est relié comme d'ordinaire au contact 3 . Normalement ,le re- lais fonctioniie comme relais à action indirecte, mais au cas où la bobine est excitée elle attire l'armature, et le relais fonctionne alors comme relais à action directe.
Le relais montré fig. 8 est essentiellement de la même construction que celui de la fig. 6, le tube est muni outre le réservoir 4a d'un deuxième réservoir correspondant 18, disposé en face du premier, le doigt 8 étant prolongé à travers de l'armature, ou bien complèté par un deuxième, 19, placé en face du réservoir 18. Dans la position représentée sur le dessin le relais fonctionne précisément de la même manière que le relais de la fig. 6, c'est à dire comme relais à action directe, mais si l'on tourne le tube de 180 , autour de son axe longitu dinal, de sorte que la pièce 3 et lè réservoir 18 soient en bas du tube, le mercure s'écoulera alors dans le réservoir 18, et le relais fonctionnera comme relais à action indirecte.
Bien entendu, dans ce cas, on suppose que le tube peut être détaché de l'électro-aimant qui est disposé d'une façon permanente au-dessus du tube.
Le relais des figs. 9 et 10 consiste en un électro- aiment a, de la forme d'un fer à cheval, dont les noyaux b , sont munis de pièces polaires c pressées étroitement contre l'extrémité du tube en verre d. En face de chqque pièce polaire sont disposées à l'intérieur du tube d des pièces polaires correspondantes e en métal magnétique, ces piè- ces se rejoignant étroitement vers la partie supérieure à l'in- térieur du tube, et fixées par des pièces en métal fondu dans la partie supérieure du verre. Les pièces polaires intérieures
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sont reliées chacune à un conducteur secondaire et servent ainsi comme électrodes, ci-après appelées électrodes polaires.
L'armature h consiste en une plaque, barre ou autre élément en matière magnétique. Dans le mode de réalisation de la fig. 9 elle repose ,lorsque l'éléctro-aimant est désex- cité, dans la position horizontale, sur des bouts de verre ou autre matière pareille 1 fixée sur les côtés du tube. Lorsque la bobine a est excitée l'armature est attirée vers les électrodes polaires en fermant ainsi le circuit secondaire entre celles-ci.
L'efficacité de la surface de contact est assurée du fait que le courant secondaire est fermé entre les électrodes polaires et l'armature directement de sorte que les surfaces de contact seront serrées sous l'action magnétique.
Dans les variantes des fig. 11 et 12, l'armature consiste en une plaque légère magnétique k, laquelle est munie d'aillettes 1 pour obtenir la raideur nécessaire. Ces ailettes peuvent être faites par pliage des extrémités de la plaque sur une parti.e du côté longitudinal.
Un contre-poids m peut être disposé en bas de la plaque pour assurer l'armature, lorsque la bobine est désexcitée , de retomber dans sa position de repos sur les extrémités i en coupant ainsi le circuit se- condaire. n Figs. 13 et 14, l'armature consiste en deux pla- ques magnétiques correspondant à la surface des électrodes po- laires , lesdites plaques étant reliées par deux fils ou barres magnétiques soudées aux plaques n
Figs. 15 et 16 , par opposition à la fig. 9, les électrodes polaires'sont munies de trous p servant à fixer les électrodes polaires sur des pièces métalliques , lesquelles tiennent les électrodes polaires par leur.action de ressort con tre le tube en verre, l'extrémité libre des dites pièces ±
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étant fondue dans un support r en verre ou autre matière isolante.
Le support r porte au milieu une barre verticale s soutenant une pièce de support horizontale t. Cette dernière sert à soutenir l'armature h dans la position horizontale, lorsque la bobine est désexcitée. La pièce t consiste de pré- férence en une plaque métallique légère à extrémités inclinées u pour saisir l'armature h, quand cette dernière retombe vers le support t .
Celui- ci est conçu de manière¯qu'une légère dé- formation permet de régler la distance entre l'armature dans sa réglant ainsi la sensibilité du relais position de repos et les électrodes polaires/ Du fait que les électrodes polaires e ainsi que la plaque de support t sont fixées sur le même dispositif de support r on réalise l'avan- tage que toutes les parties intérieures du relais peuvent être construites en un seul organe qui, après assemblage peut être introduit dans le tube, ce qui est extrêmement utile pour la fabrication en série. De plus, on évite tous autres passages à travers le tube autres que ceux strictement néces- saires pour les fils d'alimentation, ce qui rend la fabrication plus facile et réduit le prix du relais.
La figure 17 représente une variante du circuit magnétique du relais, un seul électro-aimant servant à plusieurs relais, dont les circuits magnétiques seront ainsi montés en parallèle par l'intermédiaire des pièces polaires communes v à l'extérieur des tubes.
Bien entendu, les circuits électriques peuvent être connectés d'une façon arbitraire .
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