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Dispositif de synchronisation.
La présente invention a pour objet un dispositif permettant de synchroniser en phase et en vitesse la rotation de deux mobiles, au moyen d'impulsions électriques envoyées du mobile émetteur au mobile récepteur et influant sur la marche de ce dernier par l'intermédiaire de contacts et relais électriques. Dans la plupart des systèmes de synchronisation connus les corrections se font par à-coups, soit en .arrêtant à chaque tour le récepteur auquel on donne volontairement une vitesse supérieure à celle de l'émetteur, soit en modifiant à chaque tour d'une quantité fixe, dans un seul sens quand il y a une avance du récepteur par rapport à l'émetteur, le réglage d'un régulateur.
On a bien proposé de rendre la correction continue et proportionnelle, dans les deux sens, à l'avance ou au retard du récepteur sur l'émetteur, par l'emploi
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de roues phoniques, de lampes électroniques, de différentiels mécaniques etc, mais il semble que le but n'ait pas été atteint de façon satisfaisante par ces moyens. Le dispositif faisant l'objet de la présente invention assure de façon simple et sûre le synchronisme absolu par auto-correction différentielle et proportionnelle.
A cet effet, le dispositif de synchronisation con- forme à l'invention comprend deux circuits électriques cor- recteurs d'avance et de retard commandant respectivement le ralentissement et l'accélération du récepteur en agissant par servo-moteur sur un régulateur, les contacts de ces circuits étant disposés de telle sorte qu'en cas d'avance du récepteur sur l'émetteur, le circuit correcteur d'avance se ferme en un point donné ou point-repère du cycle du récepteur, avant l'ar- rivée de l'impulsion de synchronisation transmise par l'émet- teur, et s'ouvre par l'effet de cette impulsion, tandis qu'en cas de retard le circuit correcteur de retard se ferme par l'effet de l'impulsion de synchronisation et s'ouvre ensuite en un point-repère du cycle du récepteur.
De la sorte, le régu- lateur du récepteur est actionné pour ralentir ou accélérer le récepteur chaque fois dans une mesure proportionnelle à l'a- vance ou au retard existant au moment considéré. Le servo-mo- teur est avantageusement un dispositif électromagnétique en- traîné par le propre moteur du système à corriger.
Pour la mise en phase rapide, le dispositif peut avantageusement comporter un système d'arrêt éventuel du récepteur, commandé par le circuit correcteur d'avance et constitué par un embrayage et un frein électromagnétiques ou par tout autre système d'arrêt commandé par l'impulsion de synchronisation et provoquant jusqu'à complète correction du déphasage l'arrêt du récepteur à chaque tour, pendant la durée @
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de la fermeture du circuit correcteur d'avance.
En outre, l'invention prévoit de munir aussi bien l'émetteur que le récepteur d'un dispositif de synchronisation de façon à rendre le système bilatéral, les deux mobiles émettant des impulsions de synchronisation et subissant chacun des corrections, ce qui permet de réduire de moitié pour chacun d'eux l'amplitude des corrections et d'employer le même appareil soit comme récepteur soit comme émetteur.
La Fig. 1 du dessin annexé représente schématiquement à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention appliquée à un système de synchronisation unilatéral, avec système d'arrêt éventuel.
La Fig. 2 montre schématiquement une variante.
Sur la Fig. l, 1 désigne le mobile récepteur qui doit *être synchronisé en phase et en vitesse avec un mobile émetteur non représenté qui envoie des impulsions de synchronisation par la ligne 2.
Le mobile récepteur 1 est calé sur son arbre d'entraînement 3, indépendant de l'arbre 3' qui peut être actionné par un moteur électrique, un moteur à combustion interne ou toute autre source de force motrice et dont la vitesse est réglable au moyen d'un régulateur approprié, désigné par 4.
Ce régulateur 4 est commandé par deux dispositifs agissant comme servo-moteurs pour corriger respectivement l'avance et le retard, et constitués avantageusement par deux embrayages électromagnétiques 5, 6 montés fous sur l'arbre d'entraînement 3', de part et d'autre d'un disque 7 en métal magnétique calé sur l'arbre. La transmission du mouvement des dispositifs servomoteurs 5, 6 à l'organe de réglage du régulateur 4 s'effectue par exemple au moyen d'engrenages coniques 8 et d'une vis sans
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fin 9, ou par deux courroies dont l'une est croisée pour renverser le sens de rotation.
Le mobile récepteur 1, en forme de disque et fait en métal magnétique, se trouve entre un embrayage électromagnétique 10 calé sur l'arbre 3', et un frein électromagnétique 11 immobile, qui constituent le dispositif d'arrêt éventuel servant à la mise en phase rapide.
De plus, le disque 1 sert de contacteur tournant pour la fermeture et l'ouverture de contacts intercalés dans les deux circuits correcteurs dont il sera question ci-après.
A cet effet, sa périphérie est garnie de matière isolante et porte deux segments conducteurs 12, 13 disposés de part et d'autre d'une ligne transversale ou neutre 14, dans deux plans parallèles. Le segment 12 qui coopère avec deux balais de contact 15 du circuit correcteur d'avance 16 peut être très court, tandis que le segment 13 coopérant avec deux balais 17 du circuit correcteur de retard 18 s'étend sur un plus grand arc, environ la moitié de la circonférence par exemple.
Pour la bonne compréhension des circuits 16, 18 on a schématiquement dessiné dans ceux-ci, une seconde fois, les segments contacteurs 12, 13 et les dispositifs servo-moteurs 5, 6. Ces deux circuits ont en commun une source de courant 19 et un commutateur 20 qui normalement ferme le circuit correcteur d'avance 16. Dans le circuit 16 est intercalée la bobine d'un relais 21 commandant le dispositif d'arrêt éventuel 10, 11; le circuit 18 contient l'enroulement 22 d'un relais à deux enroulements qui commande le commutateur 20 et dont le second enroulement 23 est intercalé dans la ligne 2 transmettant les impulsions de synchronisation.
Le dispositif fonctionne comme suit:
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Quand le récepteur 1 est en synchronisme parfait avec l'émetteur, l'arrivée de l'impulsion de synchronisation au récepteur coïncide avec le passage de la ligne neutre 14 du contacteur sous les balais 15,17. Rien ne se passe et il n'y a pas d'arrêt du système.
Si le récepteur est en avance sur l'émetteur, par contre, le segment 12 rencontre les balais 15 avant l'arrivée de l'impulsion et il complète le circuit correcteur d'avance 16 fermé d'autre part par le commutateur 20 en position normale. Le dispositif servo-moteur 5 entre en action pour corriger l'avance à l'aide du régulateur 4. En même temps, le relais 21 actionne le commutateur 24 qui ouvre le circuit 25 de l'embrayage électromagnétique 10 et ferme le circuit 26 du frein électromagnétique 11, ce qui a pour effet d'immobiliser le récepteur 1 en vue de le mettre en phase avec l'émetteur.
Dans ce cas seulement, il y aura un arrêt momentané. Lorsque l'impulsion de synchronisation arrive alors, le relais 23 attire le commutateur 20 qui ouvre le circuit 16, le relais 21 laisse retomber le commutateur 24 qui coupe le circuit 26 et rétablit le circuit 25, et le récepteur 1 se trouve de ce fait réembrayé avec l'arbre 3' qui l'entraîne, par l'intermédiaire de l'embrayage 10.
En cas de retard du récepteur par rapport à l'émetteur, l'impulsion de synchronisation arrive quand le segment 13 du contacteur se trouve encore sous les balais 17, le relais 23 attire le commutateur 20 qui complète le circuit correcteur de retard 18 déjà fermé aux contacts 17. L'enroulement stabilisateur 22 maintient le circuit 18 fermé pendant que le dispositif servo-moteur 6 corrige le retard au moyen du régulateur 4, et jusqu'à ce que la rotation du contacteur ait
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amené sous les balais 17 la partie isolante qui suit le segment 13. A ce moment le circuit 18 est ouvert et la correction cesse, pour se répéter au tour suivant dans une mesure proportionnelle au retard à combler si le synchronisme n'est pas atteint.
Il n'y a donc pas d'arrêt au moment de la correction dans ce cas.
Le dispositif décrit ci-dessus, ou un dispositif analogue peut être appliqué également au mobile émetteur lorsqu'on désire rendre le système synchronisateur bilatéral.
Dans ce cas, le mobile récepteur doit évidemment émettre lui aussi des impulsions de synchronisation, de toute façon appropriée.
Bien entendu,l'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution qui vient d'être décrite à titre d'exemple, et de nombreuses variantes sont réalisables sans sortir de son cadre.
Notamment, on peut remplacer les dispositifs servomoteurs électromagnétiques 5, 6 par tout autre système ayant une action analogue, tel qu'un servo-moteur unique capable de tourner dans les deux sens pour commander le régulateur 4. De même, au lieu d'un frein électromagnétique 11, le système d'arrêt éventuel peut comprendre par exemple un loquet d'arrêt commandé par électro-aimant pour s'avancer dans le chemin d'un toc porté par le mobile 1, en vue d'immobiliser celui-ci. Le système d'arrêt peut aussi être complètement omis comme c'est le cas dans la variante d'exécution représentée sur la Fig. 2.
Sur cette figure, les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes organes que sur la Fig. 1. Les arbres 3 et 3' au lieu d'être en ligne sont parallèles et ils sont
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d'autre du plateau entraîneur 7, commandent l'axe 31 du régulateur par deux courroies 32, 33 dont l'une est croisée pour renverser le mouvement. Ils peuvent en outre commander par deux courroies 34, 35 dont l'une est croisée, un tambour 36 monté fou sur l'arbre 3 et portant un point-repère A1 coopérant avec un point A qui tourne avec l'arbre 3 et le mobile 1.
Ce mobile, faisant office de contacteur porte ici trois segments de contact 37, 38, 39 coopérant avec trois paires de balais. On relais à trois enroulements 40 complète le système.
On supposera d'abord que les courroies 34, 35 sont enlevées, de sorte que le tambour 36 n'est pas entraîné et le point-repère Al est immobile. Ceci convient pour le cas de correction bilatérale. Si le récepteur 1 tourne moins vite que l'émetteur, l'arrivée de l'impulsion de synchronisation dans l'enroulement 41 du relais attire l'armature 42 et ferme en 43 le circuit du servo-moteur 6 correcteur de retard, qui comprend l'enroulement stabilisateur 44 destiné à maintenir l'armature 42 attirée. Le servo-moteur 6 fonctionne pour corriger le retard. En cas d'avance du récepteur 1, le circuit du servo-moteur 5 correcteur d'avance, qui était fermé, s'ouvre à l'arrivée de l'impulsion de synchronisation et reste ouvert à l'intervention de l'enroulement stabilisateur 45.
Le fonctionnement du contacteur 1 se comprend sans autres explications.
Pour éviter que, en cas d'avance comme en cas de retard, les différences de phase individuelles de chaque tour s'ajoutent les unes aux autres et rendent ainsi difficile et longue la mise en phase parfaite sans arrêt, il y a avantage à rendre mobiles les points-repères du cycle du mobile tournant à corriger, au lieu de les avoir fixes comme dans les exemples
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décrits jusqu'à présent. Ceci peut être réalisé en disposant le point-repère sur un organe mobile par rapport au disque contacteur 1 et en faisant déplacer cet organe mobile par le dispositif servo-moteur au moment de la correction, chaque fois d'une quantité égale à l'amplitude du déphasage au tour considéré.
Le système représenté sur la Fig. 2 se prête à cette réalisation lorsqu'on relie par les courroies 34, 35 les servo-moteurs 5, 6 au tambour 36 qui porte le point-repère A1. Celui-ci est ainsi déplacé tantôt dans un sens tantôt dans l'autre par les servo-moteurs, relativement au point A qui tourne sans arrêt avec le mobile 1. La correction peut alors se faire bilatéralement ou unilatéralement.
Dans certains cas, il peut être avantageux d'adjoindre aux dispositifs servo-moteurs 5, 6 pour suppléer ceux-ci quand la différence de phase ou de vitesse entre les systèmes à synchroniser est très petite, un encliquetage agissant pas à pas de la manière connue sur le régulateur et commandé par deux plongeurs à solénoïdes dont les enroulements sont montés en série chacun avec un dispositif servo-moteur, de façon que l'encliquetage effectue le fin réglage dont les dispositifs servo-moteurs seraient incapables en raison de la brièveté du teups de fermeture du commutateur 20.
L'invention prévoit aussi, lorsque la durée d'actionnement des dispositifs servo-moteurs est trop petite pour qu'une correction puisse avoir lieu à chaque tour, de n'opérer la correction qu'à des intervalles correspondant chaque fois à un nombre de tours réglable. A cet effet, des condensateurs sont montés en parallèle avec les dispositifs servomoteurs et selon qu'il y a avance ou retard, l'un d'eux reçoit à chaque tour une charge de la source de courant destinée à alimenter ces dispositifs. Après un certain nombre de tours pendant lesquels le condensateur continue à se charger cumula-
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tivement, un contacteur rotatif actionné par le mobile à met- tre en phase provoque la décharge du condensateur à travers un relais amplificateur qui produit la correction de phase ou de vitesse désirée.
Le réglage du nombre de tours après lequel le condensateur se décharge, s'opère au moyen d'un réducteur de vitesse réglable, par exemple à galet et disque de friction, intercalé entre le mobile et le contacteur de décharge.
D'autres modifications encore peuvent être appor- tées sans qu'on s'écarte de l'invention.
REVENDICATIONS ---------------------------
1. Dispositif pour synchroniser en phase et en vitesse la rotation de deux mobiles, avec envoi d'impulsions électriques de l'un à l'autre de ceux-ci, caractérisé en ce qu'il comprend pour corriger l'avance et le retard respecti- vement du mobile récepteur, deux circuits électriques agis- sant par servo-moteur sur un régulateur et ayant des contacts disposés de manière qu'en cas d'avance du récepteur le circuit correcteur d'avance se ferme en un point-repère du cycle du ré- cepteur, avant l'arrivée de l'impulsion de synchronisation transmise par le mobile émetteur, et s'ouvre par l'effet de cette impulsion tandis qu'en cas de retard le circuit correc- teur de retard se ferme par l'effet de l'impulsion de synchro- nisation et s'ouvre ensuite en un point-repère du cycle du récepteur.