BE421042A

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Publication number: BE421042A
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Description

Perfectionnements aux générateurs à magnéto à utiliser dans les systèmes téléphoniques ou des systèmes similaires.

La présente invention est relative en général à des appareils de signalisation et plus particulièrement à un dis- positif perfectionné de signalisation à magnéto ou générateur destiné à être utilisé dans des systèmes de signalisation.

Un des objets de l'invention est de procurer un dis- positif de signalisation destiné aux systèmes d'intercommunication qui travaillent sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des bat- teries ou d'autres sources de courant et dans lesquels un appareil combiné pour l'émission et la réception, du type électromagnétique, est employé pour la transmission de la parole et dans lequel le dispositif de signalisation du poste appelant fonctionne dans le circuit d'une ligne de connexion et agit sur l'appareil télé-

EMI2.1
pour -:t 1...; ..L U '-t: fW phonique magnétique / provoquer l'appel du poste demandé.

Un autre objet de l'invention est de construire un, générateur à magnéto de conception plus simple et plus compacte ayant un débit suffisant pour actionner des dispositifs d'appel.

Dans les anciens types de générateurs une armature mobile qui tournait avec la bobine de champ entre les pôles d'un aimant perraanént engendrait les courants qui actionnaient à dis- tance les dispositifs d'appel tels que: annonciateurs à clapet, sonneries de postes téléphoniques, etc. Sous cette forme un générateur à magnéto engendrait un courant alternatif ayant une courbe qui présentait peu le différence avec la courbe sinusoïdale pure ou qui s'en éloignait graduellement. Le courant de cette forme ne peut pas agir sur le diaphragme d'un récepteur magnétique pour rendre cette action audible car les émissions sonores sont de faible intensité, le taux de variation du courant étant à peu près constant et ne pouvant provoquer un déplacement rapide du diaphragme ce qui est nécessaire pour produire un son audible.

Un autre objet de l'invention est par conséquent de construire un générateur à magnéto capable de produire un courant dont la courbe présente une pente rapide et linéaire ce qui a pour effet de faire changer rapidement le dpbit du courant de telle sorte que le diaphragme soit actionné vigoureusement et rapidement pour produire une série de "clacs",audibles et détachés,d'intensité suffisante pour servir de signal d'appel.

Suivant une des caractéristiques de l'invention un générateur à magnéto destiné à être utilisé dans des systèmes téléphoniques est muni d'une pièce actionnée à la main connectée par un accouplement à ressort à une armature magnétique de telle sorte que lorsqu'on actionne la pièce en question on fait osciller l'armature entre les pôles d'un aiment et on engendre dans le bobine de la magnéto des impulsions de courant capables de faire fonctionner un récepteur téléphonique comme un signal d'appel.

Suivant une autre caractéristique,l'aimant de la magnéto est du type en fer à cheval pourvu de pièces polaires en forme de U et l'armature pivote autour d'une axe placé symétriquement par rapport aux deux pièces polaires et aux bords des pièces polaires individuelles.

Suivant une autre caractéristique de l'invention l'accou- plement à ressort sert à faire mouvoir l'armature entre les pièces polaires de telle sorte qu'elle reste pendant une bonne partie de son cycle avec ses extrémités engagées devant deux pièces polaires opposées et qu'elle se place rapidement dans une position symétrique pour laquelle ses extrémités sont engagées devant les deux autres pièces polaires opposées.

D'autres objets et d'autres caractéristiques qu'il n'est pas nécessaire de faire ressortir plus particulièrement apparaitront dans le cours de la description détaillée qui sera faite ci-dessous et par l'examen des plans qui montrent une application de l'invention.

En se reportant maintenant plus particulièrement aux plans on peut voir que la fig. 1 représente une application de l'invention à un système d'intercommunication consistant en deux téléphones magnétiques et les générateurs à magnéto ou appareils de signalisation qui leur sont associés et connectés à une ligne au moyen d'une clef de commutation.

La fig. 2 représente une vue de côté d'un générateur à magnéto construit suivant l'invention; la fig. 3 est une vue arrière de la fig. 2, certaines parties étant enlevées pour montrer le mécanisme intérieur; la fig. 4 est une section droite effectuée suivant la ligne 4 - 4 de la fig. 3 montrant la construction des parties internes de l'appareil; la fig. 5 est une vue identique à la fig. 3 la coupe étant effectuée suivant la ligne 5 - 5 de la fig. 4 et montrant

certaines parties de l'appareil; la fig. 6 est une section faite suivant la ligne 6 - 6 de la fig. 4 et montrant le dessus de l'appareil;

la fig. 7 est une perspective des pièces constituant l'ensemble de 1'créature; la fig. 8 est une vue perspective d'une des pièces polaires; la fig. 9 donne une modification de la manière d'actionner l'armature; la fig. 10 donne une autre variante montrant une autre forme des pièces actionnant l'armature; la fig. 11 est un graphique montrant la forme des onôes du courant engendré et les caractéristiques du service donné par le générateur à magnéto; enfin, la fig. est un diagramme schématique du cir- cuit magnétique de l'appareil.

En se reportant plus particulièrement à la fig. 1 on peut voir qu'un téléphone du type magnétique TA au poste A est normalement connecté aux fils de ligne L à travers des contacts fermés de la clef KA actionnée à la main. Le poste B est de même connecte 1 la ligne à travers la clef KB, Un générateur à magnéto ou dispositif d'appel SA, représenté schématiquement, estconnecté aux fils de ligne L lorsqu'on actionne la clef KA quand on désire appeler le poste B. Le dispositif d'appel SB du poste 3 est connecté d'une manière identiqueà le ligne L jour l'cpel vers le pos te A.

Les appareils téléphoniques TA et TB sont du type magné- tique bien connu des téléphonistes et comprenant essentiellement un diaphragme 50 en forme de cône connecté mécaniquement à une armature 51 montée sur pivot, pise en position entre les pièces polaires de l'aimant 53 et entourée par la bobine 52. Le dis- positif par exemple est disposé de telle sorte qu'il puisse être utilisé comme émetteur et récepteur. Les ondes vocales.

Il'%',

venant frapper le diaphragme 50 font vibrer l'armature 51 entre les pièces polaires de l'aimant 53 ce qui induit un courent dans l'enroulement 52. ce courant emprunte les fils de la ligne L et inversément agit sur le téléphone TA au poste à comme sur un récepteur. Le générateur à magnéto SA au poste A engendre une série d'impulsions de fréquence relativement basse qui sont trans- mises sur.les fils de ligne L à travers des contacts des clefs KA et KB, du type à blocage, pour actionner le diaphragme 50 de TB au poste B comme un dispositif d'appel audible pour attirer l'attention de l'abonné du poste B et l'avertir de ce qu'on l'appelle. En utilisant les clefs KA et KB à blocage on ne peut connecter les générateurs d'appel SA et SB à la ligne L que lors- qu'il s'agit d'envoyer un appel.

Lorsque la clef KA revient au repos le téléphone TA est de nouveau connecté à la ligne L et la conversation peut s'établir entre les postes A et B.

On décrira ci-dessous la construction, l'assemblage et le fonctionnement du générateur à magnéto répondant aux con- ditions de l'invention, en donnant tous les détails voulus et en se référant aux plans dans lesquels les mêmes pièces sont marquées des mêmes références dans toutes les figures.

Le dispositif, considéré comme une unité, peut être monté sur un support isolé de préférence, tel que la base 5, comme le montrent les fig. 2 à 5. La plaque métallique 6 de support possède deux branches, elle est fixée à la base 5 au moyen des vis 7 passant dans chacune des branches. A une certaine distance de la plaque métallique 6 on trouve une équerre 8 métallique en for- me de H, les branches de cette plaque sont fixées à la base 5 par des vis 9. Les boulons en laiton 10 et 11 qui traversent la plaque métallique 6 et l'équerre 8 calent l'aimant permanent 12 entre eux et le maintiennent solidement en position sur la base 5. La plaque 6 et l'équerre 8 sont fabriquées en métal non-magnétique. pour actionner le générateur à magnéto on a prévu un

manche sur lequel on agit à la main ou manivelle 15.

Le manche 15 est fixé d'une manière rigide à la grande roue d'entraînement 16 au Loyen des vis 17 passant dans le bouton 18 qui à son tour est fixé d'une manière convenable à la plaque 6 auprès du sommet de celle-ci. Un pignon 19 engrené avec le roue 16 d'entraînement, il est par le palier 20 fixé à la plaque 6. Un disque circulaire 21 du côté de la plaque 6 éloigne de la roue 19 est monté sur le même axe et tourne avec celui-ci. Sur la vue de face (voir fig. 3 et 5) du disque 21 la broche 22 est fixée excentriquement au moyen de boulons de 25 vissés dans le côté du disque 21.

Diiférentes positions excentriques sont prévues dans le disque 21 pour fixer la broche 22, telles que celles montrées en 24 de la fig. 3 et dont la nécessité sera expliquée ultérieurement.

Un ressort d'horlogerie 26, en forme de spirale, a son extrémité intérieure, enroulée autour de la broche 22. Comme le montre la fig. 4 la broche 22 peut être munie d'un manchon pour donner u#meilleure surface de portée au ressort 26. L'autre extrémité du ressort 26 est fixée au moyen de la vis 27 à l'extrémité supéri- eure de l'armature'magnétique 30.

Parmi les autres pièces du générateur à magnéto on trouve deux pièces polaires 35 et 36, disposées symétriquement, dont la forme générale est montrée clairement à la fig. 8 et entre lesquelles vient se placer la bobine 37. Deux boulons en bronze 38 passant à travers des oreilles des pièces polaires 35 et 36 maintiennent les pièces polaires et la bobine 37 en position.

Les vis 39 et 40 passant à travers des trous,près de l'extrémité de l'aimant 12,fixent les pièces polaires 35 et 36 à l'aimant et de ce fait constituent un tout de l'ensemble des différentes pièces.

L'armature magnétique 30 pivote au centre de la bobine 37, elle est soutenue par une broche 45 qui traverse l'armature en son centre. Dans le but de former un support rigide pour l'armature et pour limiter son déplacement une chambre non-magné-

tique est formée au centre de la bobine 37 par la disposition montrée à la fig. 7. La broche 45 qui supporte l'armature passe à travers une ouverture 45' forée dans les parties repliées de la plaque 46. Une pièce plate 47 en matière isolante est placée entre les' deux extrémités et ponte les parties repliées de la plaque 46 après quoi une plaque métallique 49 est placée par dessus l'isolant 47.

L'ensemble est ensuite introduit dans le vide de la bobine 37 et les bords 49 sont repliés pour la main- tenir en position et pour donner la possibilité d'espacer conve- nablement les faces opposées des pièces polaires 35 et 36 comme on peut le voir à la fig. 6. L'armature 30 est donc mise en posi- tion dans une chambre métallique en matière non-magnétique ce qui empêche une usure rapide des pièces. L'emploi d'une plaque iso- lante 47 séparant électriquement la plaque 48 de la plaque 46 empêche la formation de courants de Foucault dans l'ensemble lorsque l'armature est en mouvement.

Dans le but d'éviter l'accrochage de l'armature magné- tique 30 et des pièces polaires,,des garnitures 62 en laiton (fig.8} faces des sont montées sur chacune des/pièces polaires 35 et 36. Elles sont fixées en position en repliant l'extrémité de chaque garniture dans une ouverture 53 de chacune des pièces polaires.

Lorsqu'on emploie le dispositif, on fait tourner rapide- ment la manivelle 15 vers l'avant ce qui imprime un mouvement de rotation à la roue 16 et au pignon 19, le rapport de démultipli- cation étant d'environ 5 à 1. La roue 19 fait tourner le disque 21 sur lequel la broche 22 est fixée excentriquement. En se re- portant à al fig. 5 on peut voir que lorsque la broche 22 tourne excentriquement le ressort 26 est mis sous tension avec une force croissante jusqu'à ce que la broche 22 s'approche approximative- ment jusqu'à une ligne centrale verticale passant par l'axe du pignon 19.

Dans cette position une tension suffisante est emma- gasinée dans le ressort 26 pour surmonter l'effort magnétique

exercé par l'aidant 12 à travers la pièce polaire 35 à l'extrémité supérieure de l'armature 30 et travers la pièce polaire 33 à l'extrémité inférieure de l'armature, Par conséquent1'armature est entraînée par une action brusque et rapide, lorsqu'elle s'ap- proche des faces opposées des pièces polaires 35 et 36 l'attraction magnétique de l'aimant 12 s'exerce et pousse l'armature contre les faces opposées des aimants.

Lorsqu'on fait tourner plus avant la manivelle 15 la broche 22 déplace le ressort 26 en sens opposé et vers sa position de départ. Ceci emmagasine de nouveau une certaine tension dans le ressort 26 ce qui entraîne l'armature 30 en dehors de sa position actuelle et la ramène dans sa position primitive comme le montre la fig. 5. La rotation continue de la manivelle 15 vers 1' avant fait osciller rapidement l'armature 30 entre les faces opposées des pièces polaires 35 et 36.

Dans sa position initiale représentée en fig. 5 l'arma- ture 30 procure un circuit magnétique fermé au flux de l'aimant permanent 12, il traverse l'aidant 12, la face supérieure de la pièce polaire 35, l'extrémité supérieure de l'armature 30, l'arma- ture 30 elle-même, la face inférieure de la pièce polaire 36 et se termine au pôle opposé de l'aimant 12. Lorsque l'armature est renvoyée dans la position opposée, comme le montre la fig. 12, de telle sorte que son extrémité supérieure soit engagée devant la face supérieure de la pièce polaire 36 et que son extrémité in- férieure -soit engagée devant la face inférieure de la pièce polaire 35 le flux traversant l'armature 30 s'écoule en sens inverse. Le mouvement rapide de va et vient de l'armature renverse alternative- rent le flux magnétique traversant l'armature.

Ces renversements nt du flux magnétique engendre/un courant alternatif qui traverse les enroulements de la bobine 37 entourant l'armature. Quand l'armature se déplace pour prendre une des positions le courant qui circule momentanément à. travers les enroulements sera d'une polarité par- ticulière, positive ou négative, et quand l'armature sera entraînée

en position inverse le courant momentané sera de sens et de pola- rité opposés. On peut donc voir de ceci que la rotation rapide de la manivelle 15 produira un courant alternatif de fréquence correspondant aux oscillations de l'armature 30. La fig. 12 montre schématiquement, au moyen de flèches, le chemin qu'emprunte le circuit magnétique.

En plaçant la broche 22 dans un quelconque des trous 24 du disque 21 et en bloquant les vis 25 on peut faire varier la tension du ressort 26 quand onlactionne pour faire osciller l'armature 30, de telle sorte que des efforts de degrés différents peuvent être appliqués à l'armature pour la faire passer d'une posi- tion à l'autre; moins de tension dans le ressort produisant un léger retard dans le déplacement de l'armature.

La fig. 9 montre une modification dans laquelle une pièce 15 qu'on peut faire tourner à la main attaque directement une came 41 qui à son tour donne un mouvement d'oscillation à l'armature 30. Le ressort 42 attaché à l'extrémité de l'armature 30 ramène celle-ci dans le sens inverse du déplacement que lui imprime la came 41. La rotation de la came 41 fait donc basculer rapidement l'armature 30 sur son pivot 45 entre les faces opposées des pièces polaires 35 et 36.

La fig. 10 montre une autre modification dans laquelle un disque 43, entrainé par une manivelle 15 d'une manière quel- conque,supporte une broche 44 placée excentriquement entre deux ressorts 51 fixés à l'extrémité de l'armature 30. La rotation du disque 43 et de la broche 44 fait basculer l'armature 30 entre les faces des pôles, les ressorts 51 se tendant légèrement à chaque déplacement.

Quand le générateur d'appel qui vient d'être décrit, et qui peut être le générateur SA de la fig. l, est connecté à la ligne L par la clef KA et mis en marche, un courant alternatif est transmis sur les fils de ligne à travers les contacts fermés

de laclef KB etl'enroulement 52 du téléphone TB. Le diaphragme 50 vibre et produit un son audible d'une puissance suffisante pour attirer l'attention de la personne se trouvant au poste B.

La forme de l'onde du courant débité par le générateur est montrée µ, la fig.11 Ce graphique représente la variation de le tension du générateur en volts dans le temps noté en milli-secondes quand la manivelle est actionnée à la vitesse normale, les pointes très acérées montrent lE manière dont le diaphragme 50 est ac- tionné. La pente de la courbe est très raide cornue on peut le voir et en principe de forme linéaire, il en résulte une action rapide et puissante sur le diaphragme et la production d'un son clair et intense au poste appelé.

La construction nouvelle de ce générateur à magnéto le rend apte à travailler en connexion avec des sonneries polari- sxes placées aux postes d'abonné, avec des annonciateurs à clapet équipés sur les tablesd'opératrices, avec des tubes . décharge dans les gaz et d'autres moyens pour lesquels on exige l'emploi de courant alternatif pour actionner des appareils électromagné- tiques.

L'invention se rapporte également à un dispositif dans lequel au lieu de prévoir une manivelle mise en rotation pour faire osciller l'armature elle peut être connectée directement 1 un bouton-poussoir ou 1. une clef actionnée a le main de telle sorte que par une action simple la clef puisse faire basculer l'armature en position inverse, la tension d'un ressort la rame- nant en position de repos.

De cette manière un courant d'une certaine polarité, sera trenstis sur le ligne pour faire fonctionner des appareils électriques polarisés,la mise en position de repos de la clef transmettant un courant de polarité contraire etre- mettant l'appareil dans sa position pre@i@re. Ceci est très utile pour le contrôle à distance d'appareils ou de moyens de comutaition

Claims

REVENDICATIONS.

1. Pour être utilisé dans des systèmes téléphoniques ou des systèmes similaires, un générateur à magnéto dans lequel une pièce actionnée manuellement est connectée au moyen d'un accouplement par ressort à une armature magnétique d'une manière telle que lorsque la pièce est actionnée l'armature oscille entre les pôles d'un aimant ce qui engendre dans la bobine magnétique des impulsions de courant ca@ablesde faire fonctionner un récepteur téléphonique comme signal d'appel.

Un générateur à magnéto comme revendiqué en revendication 1 dans lequel l'aimant est du type en fer à cheval pourvu de pièces polaires en forme de U et dans lequel l'armature pivote autour d'un axe localisé symétriquement par rapport aux deux pièces polaires et aux bords de chaque pièce polaire.

3. Un générateur à magnéto comme revendiqué en revendication 2 dans lequel l'accouplement à ressort sert à faire mouvoir l'armature entre les pièces polaires de telle sorte qu'elle reste, pendant une partie importante de son cycle de déplace- ment, avec ses extrémités engagées devant deux pièces polaires opposées et qu'elle soit amenée par une action brusque et rapide dans la position inverse dans laquelle ses extrémités sont engagées-devant les deux autres pièces polaires opposées.

4. Un générateur à magnéto comme revendiqué en revendication 1 ou 3 dans lequel l'accouplement par ressort comprend un res- sort spiral dont une extrémité est fixée à l'armature, l'autre extrémité entourant une broche montée excentriquement sur un axe entraîné par une manivelle et pouvant tourner libre- ment par rapport au ressort.

5. Un générateur à magnéto comme revendiqué en revendication 1 ou 3 dans lequel l'accouplement par ressort comprend deux lames de ressort écartées l'une de l'autre, fixées à. une ex- <Desc/Clms Page number 12> trémité de l'armature et entre lesquels passe une broche montée excentriquement sur un arbre entraîné par la manivelle.

6. Un générateur à magnéto comme revendiqué en revendication 1 ou 3 dans lequel l'accouplement par ressort comprend un ressort etune came qui est mise en rotation au moyen d'une manivelle et qui déplace l'armature en antagonisme avec l'action du ressort.

7. Un générateur à magnéto comme revendiqué en revendication 44 ou 5 dans lequel l'erbre de la manivelle porte un disque circulaire percé de trous à des distances différentes du centre, chacun d'eux pouvant recevoir la broche lorsqu'il s'agit de faire varier les caractéristiques du courent en- gendré.

8. Un générateur à magnéto comme revendiqué en revendication dans lequel la bobine magnétique est située entre les pôles de l'aimant et est embrassée par les bords des pièces polaires qui forment saillie, la bobine étant supportée par la paire inférieure des pièces polaires.

9. Un générateur à magnéto comme revendiqué en revendication 8 dans lequel l'armature est supportée par la bobine dans un espace délimité par des pièces en matière non-magnétique et qui sont isolées électriquement les unes des autres pour éviter la formation de courants de Foucault.

10. Un générateur a magnéto cornue revendiqué en revendication dans lequel les pièces polaires sont pourvues de garnitures en matière non-magnétique pour éviter l'accrochage de l'ar- mature et des pôles.

Il. Un générateur à magnéto comme revendiqué en revendication 9 dans lequel l'espace est délimité par une plaque dont les extrémités sont repliées et à travers lesquelles est fixée une deuxième plaque isolée électriquement de la première par l'interposition d'une couche d'isolant et dont les extré- <Desc/Clms Page number 13> mités recourbées sont pourvues de rebords qui peuvent être repliés- pour supporter la chambre au centre de la bobine.

12. Un générateur à magnéto comme revendiqué en revendication 11 dans lequel l'armature pivote autour d'une tige passant à travers les extrémités repliées de la chambre.

13. Un générateur à magnéto comme revendiqué en revendication 3 dans lequel l'armature peut basculer une fois d'une position dans la position inverse sous l'action d'un dispositif de commande tel qu'un bouton-poussoir, une clef ou tout autre moyen semblable pour transmettre une seule impulsion transi- toire de courant dans le but d'émettre un signal ou pour con- trôler à distance des moyens de commutation.

14. Un système téléphonique utilisant un générateur à magnéto,, comme revendiqué dans une quelconque des revendications pré- cédentes,dans lequel le poste téléphonique est normalement connecté, directement à la ligne et dans lequel le courant engendré par la magnéto agit sur le récepteur pour donner un signal audible.

15. Un système téléphonique comprenant un générateur à magnéto, comme revendiqué dans une quelconque des revendications précédentes,dans lequel un seul appareil électromagnétique sert comme émetteur, récepteur et organe récepteur d'appel, 16. Un système téléphonique comme revendiqué en revendication 14 ou 15 dans lequel un abonné est appelé en actionnant une clef et en mettant une magnéto en marche au este appelant, la connexion pour la conversation, existant normalement entre les deux postes, étant rétablie lorsqu'on replace la, clef en position normale.

17. Un générateur à magnéto en principe comme il est décrit et représenté aux plans annexés.