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Appareil électro-mécanique de télétransmission.
La présente invention a pour objet un appareil permettant de transmettre à distance, à partir d'un émetteur, toute position angulaire voulue à un organe, appareil ou machine d'un poste récepteur, par exemple par la manoeuvre, au poste émetteur, d'un organe.. directeur dont toutes les positions angulaires sont suivies par l'organe ou la machine considérée du poste récepteur, les deux postes émetteur et récepteur étant reliés par un câble électrique.
Les appareils de ce genre, connus à présent, présentent, pour certaines applications plus particulièrement visées par l'invention, des inconvénients notables. En premier lieu, le câble é,lectrique de liaison entre postes émetteur et récepteur est d'une manipulation difficile, quand il s'agit - par exemple dans les applications militaires de campagne - de postes non fixes.
Le diamètre de ce câble est d'environ 3-4 centimètres, parce qu'il renferme 16 à 20 conducteurs. Il faut plusieurs tambours
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lourds et de grande dimension pour l'enrouler, lors du transport, dès que le câble atteint certaines longueurs (plusieurs centaines de mètres). La mise en place d'un tel câble est malaisée et prend du temps.
L'appareillage lui-même est très compliqué et très coûteux.
Les appareils à courant alternatif exigent un transformateur spécial. Les appareils à courant continu, travaillant par insertion de résistances, sont tributaires des ennuis qui résultent des variations de résistance découlant de la longueur du câble posé.
Enfin, l'appareillage, dans les systèmes connus, est absolument trop compliqué pour les armées en campagne, et l'emploi de tubes amplificateurs de radiophonie ou même de télévision s'exclut de prime abord.
L'appareil conforme à l'invention, plus particulièrement, mais non limitativement destiné aux armées en campagne, offre l'avantage primordial d'avoir un câble de liaison à très petit nombre de conducteurs, par exemple quatre ; ce câble est donc très aisé à manipuler, transporter et poser. L'appareil fonctionne sans transformateur, avec courant continu de toute tension jusqu'à par exemple 12 volts, de sorte qu'il peut être alimenté directe ment par les batteries usuelles d'automobile. L'appareillage est simple et robuste, et de ce fait peu coûteux ; des réparations éventuelles peuvent être opérées par le personnel de service, directement à l'endroit d'utilisation.
Malgré sa simplicité, l'appareil développe des forces de traction relativement grandes dans le récepteur, de sorte que, dans beaucoup de cas, on peut se dispenser du servo-moteur pour l'entraînement des machines à commander à distance.
Essentiellement, l'invention est caractérisée par un émetteur à segments métalliques disposés sur un même cercle et qui, par un contact mobile, relient successivement à la source de courant des circuits séparés, par un câble de liaison formé d'un petit nombre de conducteurs, par exemple quatre, cet émetteur étant combiné avec
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un poste récepteur, alimenté par ce câble, dont le stator comporte des bobinas séparées Ion unes des autres et insérées en succes- sion, pas à pas, dans l'un ou l'autre des circuits électriques du poste émetteur, ces bobines étant disposées de telle sorte qu'un rotor, à deux ou plusieurs encoches ou dents, se place dans la direction de la bobine insérée dans un circuit et suit exactement tout mouvement de rotation,
dans l'un et l'autre sens, du contact mobile du poste émetteur, ce rotor transmettant, par intermédiai- res appropriés, à l'organe à commander. Le rotor du poste récepteur est de préférence polarisé en aimant permanent, et est ainsi maintenu magnétiquement dans toute position angulaire acquise quand le courant est coupé.
L'objet de l'invention est représenté schématiquement au dessin annexé, dans lequel : fig.l est un schéma des connexions, pour une première forme de réalisation, à rotor interne, fig.2 donne la vue des connexions d'un stator à 36 pôles, 72 encoches, pour des rotations à partir de 5 de l'organe à commander, fig.3 représente schématiquement le développement de ce stator, fig.4 est une vue partielle schématique d'une variante à rotor externe, fig.5 est la coupe A-B de la fig.4.
L'appareil de la fig.l comporte un émetteur désigné par A et un récepteur désigné par B, l'émetteur devant transmettre à l'organe u du récepteur des mouvements angulaires précis. Cet organe u peut être quelconque, un instrument, une machine, une arme, etc. Les deux postes A et B sont reliés par le câble c qui, dans l'exemple, comporte quatre conducteurs 1-2-3-4.
Dans sa forme la plus simple, l'émetteur A se compose d'un tambour fixe à six segments métalliques la-lb-2a-2b-3a-3b, séparés les uns des autres par des pièces isolantes s , Ces seg -
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ments sont montés suivant un même cercle et sont reliés électri- quement deux à deux, la à lb et au conducteur 1 ; 2a à 2b et au conducteur 2, et 3a à 3b et au conducteur 3. f est la pièce de contactage, qui glisse sur les divers segments pour établir leur liaison avec le fil 4, grâce au bras métallique h tournant autour de l'axe i auquel le conducteur 4 fait contact par le frotteur 5.
Un ressort k est prévu pour maintenir un bon contact de la pièce f avec les segments métalliques.
Sur l'arbre i est calée une roue dentée 12 en prise avec une autre 11 dont l'arbre g porte l'engrenage m2 lui-même en prise avec m1. L'arbre n de m1 porte le levier de commande o qui se dé- place sur le cercle gradué p. Le rapport de transmission entre l'arbre n et l'arbre i peut être quelconque, par exemple 100 à 1, de manière que, pour chaque tour complet de l'arbre n, l'arbre i, et par conséquent le bras h, fasse 100 tours.
Le récepteur se compose d'un stator r à trois paires de pôles diamétralement opposés avec bobines I-I-II-II-III-III et d'un rotor interne ± en fer, tournant sur l'arbre t. L'arbre 1 porte l'engrenage 12 en prise avec 11 dont l'arbre porte l'engre- nage m2 en prise avec m1, l'arbre de m1 portant la pièce u à dé- placer exactement suivant les déplacements de o.. Le rapport de transmission des engrenages, au récepteur est le même qu'à l'émetteur.
La pièce u peut être l'arme, instrument, etc. à ré- gler à partir de l'émetteur, ou elle peut être reliée à cette arme, instrument, etc. par servo-moteur éventuellement. v désigne la source de courant, dont une borne est reliée au conducteur 4, tandis que l'autre borne est reliée à trois des bobines I-II-III, les autres bobines étant reliées respectivement aux conducteurs 1-2-3 et aux condensateurs w, lesquels sont eux- mêmes reliés aux premières trois bobines par la résistance x, constituant ainsi un circuit oscillant fermé, composé des bobines
I-II-III, des condensateurs et de la résistance x. La capacité des condensateurs doit être dans un rapport déterminé par rapport à
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la self-induction des bobines et de la résistance ohmique x.
Supposons que le bras contacteur h se trouve sur le segment la du tambour d (les positions du bras h étant obtenues par le levier de manoeuvre o). Un circuit est alors établi : la - 11 les bobines I - la source v, le conducteur de retour 4,' le frotteur 5 et le bras h. Le champ magnétique des bobines I est excité et maintient le rotor s dans la position voulue (fig.l) exactement parallèle à celle du bras h de l'émetteur, et par conséquent, le bras u du récepteur exécutera le même déplacement angulaire que le bras o. On comprend que la rotation du bras h sur les segments la-2a-3a-lb-2b-3b établira successivement la mise en circuit des bobines I-II-III, et déterminera la rotation du rotors exactement suivant le mouvement du bras h.
Donc, une rotation de 360 du bras h correspond à une rotation de 360 du rotor s, le sens de rotation étant le même au récepteur qu'à l'émetteur.
Lors du passage de la pièce de contact f d'un segment au suivant, par exemple de la à 2a, les paires de bobines I et II s'insèrent en parallèle et' le rotor s se placera entre les deux, ou plus exactement suivant la bissectrice de l'angle couvert par les deux bobines I-II. Par conséquent, pour une disposition à 6 pôles telle que représentée à la fig.l, la rotation de 360 du rotor se fera en 12 échelons, chacun de 30 .
Pour 12 pôles, la rotation se fera par échelons de 15 , pour 36 pôles, par échelons de 5 (donc 72 échelons dans le tour com- plet) et ainsi de suite. Pratiquement, on peut donc obtenir toute finesse voulue de réglage ; par exemple, pour 18 pôles et un rap- port de transmission de 1 à 100, la précision de transmission en- tre le bras de commande de l'émetteur et l'arme, par exemple, du récepteur, sera de 360 x 1 = 1 de degré ou 6 minutes d'arc.
60 100 10 Les,fig.2 et 3 donnent la coupe et le développement d'un stator à 36 pôles, où les bobines peuvent être montées dans des encoches ; 72 encoches, 1-3-2-1-3-2... servent à recevoir 36 bobines, formées en 3 groupes de 12 bobines en parallèle. Les extrémités de chacune
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des 36 bobines sont reliées au conducteur commun de retour 4 ; l'ex- trémité de chacun des trois groupes de bobines est reliée à un des conducteurs 1-2-3 aboutissant à l'émetteur, de sorte que dans ce cas encore, le câble ne comporte que les quatre conducteurs 1-2-3-4.
Les fig.4 et 5 représentent une variante du récepteur, où t est l'arbre du récepteur, s le rotor, r les électro-aimants du stator, avec bobines 1,2,3..... Les plans de ces bobines sont perpendiculaires au plan du rotor ; y est un aimant permanent en forme de tambour, dont les pôles sont à la surface cylindrique.
Cet aimant permanent se trouve entre les plaques à encoches du rotor, de sorte que, d'un côté du rotor, toutes les encoches forment des pôles Nord et que de l'autre côté, elles forment des pôles Sud. Dans la position représentée, les lignes de force de l'aimant permanent se ferment sur les noyaux des bobines du stator et maintiennent ainsi le rotor dans sa position.
Si, par le mouvement du levier h (fig.l) de l'émetteur, la bobine r3 (fig.4) est mise en circuit, le rotor se déplacera d'un pas vers r3 et zera retenu fixe par r2 et r3. r2 étant mis i-ors circuit, le rotor avance à nouveau ; le milieu de l'encoche se déplacera vers le milieu de r3, et ainsi de suite. Le courant etant coupé, le rotor reste dans sa position grâce à l'aimant permanent y.
Le rotor ± est, dans les deux réalisations, tiré dans le cnamp magnétique des bobines avec une force relativement grande.
Il faut cependant veiller à ce que, dans la mise en circuit, le courant monte suffisamment vite dans les bobines, Ceci est obtenu par le circuit oscillant fermé, comme il a été dit, la capacité des condensateurs w doit être dans un rapport donné avec la selfinduction des bobines et la résistance ohmique x, si tel est le cas, on peut faire en sorte que, par suite de la compensation de la self-induction des bobines par les capacités et la résistance, la mise en et hors circuit des bobines se fasse comme s'il n'y
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avait pas de self-induction ni de capacités, c'est-à-dire qu'on peut employer dès bobines aussi fortes qu'on le veut, dont la force de traction est grande, de manière que dans beaucoup de cas, il n'y a pas lieu de prévoir de servo-moteur au récepteur.
REVENDICATIONS.
1. Appareil électro-mécanique de télétransmission, par courant continu.. ou alternatif, plus particulièrement pour la transmission de mouvements angulaires, caractérisé, d'une part, par un poste émetteur à segments métalliques montés suivant un même cercle, amenant successivement la source de courant à former des circuits séparés, par une pièce de contact déplacée sur ces segments à partir d'un levier de manoeuvre commandant cette pièce de contact par transmission multipliée, et d'autre part par un poste récepteur, relié à l'émetteur par un câble à petit nombre de conducteurs, par exemple quatre, ce récepteur comportant un stator à bobines séparées, insérées successivement (pas à pas dans les circuits séparés cités ci-dessus,
ces bobines étant montées de telle sorte qu'un rotor en fer à deux ou plus d'encoches se place dans la direction de la bobine mise en circuit et suit ainsi le mouvement dans l'un et l'autre sens de l'organe de contact de l'émetteur, pour transmettre exactement, par transmission multipliée, le mouvement angulaire du levier de manoeuvre à la pièce, machine ou instrument à commander.