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Dispositif pour la commande à distance.
La présente invention concerne des dispositifs pour la commande à distance, par exemple pour la transmission ou la commande de mouvements angulaires ou rotatifs, et l'un d es buts .de l'invention est de fournir un dispositif perfectionné pour la commande à distance de positions angulaires d'un indicateur, d'une aiguille, d'une manivelle ou d'une pièce analogue ou d'un canon ou pour corriger les différences non désirées de mouvements relatifs rotatifs d'organes tels que des pièces rotatives de machine.
La présente invention consiste en conséquence à créer un dispositif pour la transmission de mouvements angulaires ou rotatifs, comportant un transmetteur et un récepteur qui sont
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reliés ensemble par un circuit électrique, et caraétér1sar
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le fait qu'une série de sources de courant électrique de voltages croissant graduellement sont reliées chacune à un organe de contact d'une série d'organes de contact d'un distributeur de voltage dans le transmetteur, organes qui, pour ce qui concerne leurs voltages sont disposée en relation directe successive, et par le fait que le récepteur possède un distributeur de voltage pourvu d'un nombre correspondant d'organes de contact de disposition analogue, qui sont reliés à des sources de courant électrique ayant au moins à peu près les mêmes voltages que celles du transmetteur,
et en outre que le transmetteur et le récepteur sont pourvus chacun d'un organe collecteur de voltage, cet organe collecteur de voltage étant immobile eu actionné en synchronisme ou à des vitesses relatives de rotation définies, et comportant des organes de contact destinés avenir en prise avec les organes de contact du distributeur de voltage et constituant des bornes du cir- cuit électrique.
Suivant la présente invention, ce dispositif peut comporter un mécanisme qui est commandé par des impulsions venant du circuit électrique de façon à actionner par avancements saccadés le distributeur de voltage ou le collecteur du récepteur, et comme cela sera expliqué dans la suite, ce mécanisme de commande fonctionne de façon très efficace et très rapide s'il comprend une commande à engrenage épicyclo'idal, des moyens de commande par friction et un rouleau de friction qui est actionné par ce moyen de commande et mobile de façon réglable par rapport à ce dernier,
ce rouleau de friction étant relié en vue du fonctionnement à la roue planétaire de l'engrenage épicycloldal au moyen d'un dispositif de commandedestiné à déplacer cette roue planétaire en un trajet circulaire autour des roues en couronne de la commande épicyclo'idale et à actionner ainsi l'autre roue en couronne qui est reliée à un dispositif de commande pour déplacer le rouleau de fric- tion par rapport au moyen de commande par friction.
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,Sur le dessin annexé:
La fig, 1 montre schématiquement une forme de réalisa- tion du dispositif pour la commande de la transmission de mouvements.
La fig. 2 est une vue schématique d'une partie du dispositif.
La fig. 3 est une vue schématique montrant le déplace- ment angulaire de la même partie du dispositif.
La fig. 4 est une vue de côté suivant la longueur dans la même partie du dispositif.
La fig. 5 montre une disposition modifiée du moyen de commande mécanique faisant partie du dispositif représenté à la fig. 1.
La fig. 6 est une autre vue d'une partie du moyen de commande.
,si l'on se reporte au dessin, on voit qu'un transmetteur est pourvu d'un arbre rotatif 1 dont les mouvements de rotation ou les déplacements angulaires doivent être transmis à un récepteur. L'arbre 1 peut être mis en rotation ou tourné au moyen d'une manivelle 3. Le transmetteur comporte un distributeur de voltage électrique ou un régulateur 2 monté rigidement sur l'arbre 1 et pourvu d'un certain nombre de bagues de glissement 4 qui sont isolées l'une de l'autre.Les bagues 4 sont reliées éledtriquement chacune à un segment 5 du distributeur, lesquels segments sont isolés l'un de l'autre et montés sur une bride 6 du distributeur 2. Un balai de contact 7 vient en prise avec chaque bague de glissement 4.
Un de ces balais est mis à la terre et les autres balais sont reliés à des sources de courant électriques de voltages différents.Les balais transportent par exemple des courants de 0,4,8,12 et 16 volts, auquel cas le voltage dans les segments de contact sont respectivement, en succession, 0 volt, 4 volts, 8 volts, 12 volts et 16 volts. Le segment 60 n'est pas co94uc-
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teur. Coaxialement au distributeur 2 on a monté de façon qu'il puisse tourner un porte-balai 8 qui est actionné par un moteur synchrone 9. Le porte-balai 8 est pourvu de deux bagues de glissement 12 qui sont isolées électriquement l'une de l'autre et reliées électriquement chacune à l'un des deux balais de contact 10 disposés en opposition.
Pendant le mouvement de rotation du porte-balai 8, les balais 10 se meuvent en un trajet circulaire sur le segment de contact 5 du distributeur 2 et viennent en prise avec ceux-ci de telle manière qu'ils sont successivement obligés d'établir la connexion électrique, avec les segnents 5, de voltages croissant ou décroissant graduellement, à moins 'que le distributeur de voltage 2 ait exactement la même vitesse de rotation que le porte-balai 8. Les balais 10 sont reliés électriquement au moyen de leurs bagues de glissement respectives 12 chacun à l'un des deux balais de contact 11 qui forment les bornes deconducteurs électriques.
Le récepteur avec son distributeur de voltage, son porte balais, ses balais, etc., est, dans la présente forme de réalisation de l'invention, exactement semblable au transmetteur.
Le récepteur comporte donc un distributeur de voltage ou régulateur 13 qui fonctionne avec des voltages correspondants tels que 2,4,8,12 et 16 volts, fournis par des bagues de contact 7. Au distributeur 13 est relié l'organe (non représenté) dont le mouvement ou la position doit tre commandé. Des balais correspondants II et 15 du transmetteur et du récepteur respectivement peuvent dans ce but être reliés à une seule et même source de courant. Des voltages correspondant exactement ne sont toutefois pas nécessaires, les voltages pouvant différer légèrement. Une différence de 0,2 volts peut être permise. Le porte-balais 14 du récepteur coopère avec des balais 15 et est actionné par un moteur synchrone 16. Les balais 10 tournent dans la direction indiquée par la flèche à la fig. 2.
Le balai 10 s' du transmetteur est relié par un
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conducteur électrique au balai 10 m' du récepteur et-l'autre balai 10 s" est relié par un autre conducteur électrique à l'autre balai 10 m" du récepteur. Les moteurs 9 et 16 sont actionnés en synchronisme et reliés à un circuit électrique commun qui est en connexion avec un transformateur 61.
Le distributeur de voltage 13 est relié au moyen d'une transmission 17,18 à un arbre de commande 19 qui est relié au moyen d'un dispositif d'engrenage inverseur 20 à un arbre 21 sur lequel est montée rigidement une roue à rochets 22.
La roue à rochets 22 est reliée au moyen d'un embrayage 25 glissant sur elle à l'arbre 24 d'un moteur 23. Le dispositif d'engrenage inverseur 20 est commandé par un levier 27 qui pivote sur une broche 26 et est mobile entre deux électroaimants 28 et 29 . Les électro-aimants 28 et 29 sont reliés à une source de courant 30 et leurs circuits peuvent être alternativement fermés et ouverts par une armature 31 disposée entre deux aimants polarisés 32,33 dont les bobines sont reliées aux conducteurs qui relient entre eux les porte-balais 8 et 14.
La roue à rochet 22 coopère avec un cliquet à ressort 35 qui est commandé par un électro-aimant 34. La bobine de 1'électro-aimant 34 es reliée à une source de courant 36 et son circuit est relié aux organes de commande électriques tels que les relais 37 et 38 qui sont reliés chacun à l'un .des deux conducteurs qui relient entre eux respectivement les balais 10 s', 10 m' et 10 s", 10 m".
Si les distributeurs de voltage 2 et 13 du transmetteur et du récepteur respectivement occupent les positions d'équi- libre représentées à la fig. 2, auuun des deux conducteurs qui relient entre eux les balais II et 15 ne transporte de courant vu qu'aucune différence depotentiel n'existe entre les balais reliés à un seul et même conducteur. Ils ont le même voltage, tel que 0 et 16 volts respectivement.,Si alors l'arbre 1 et
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par conséquent le distributeur de voltage 2, sont mis 0-
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tation à partir de la position d'équilibre, les voltages des bornes des balais 11 et 15 seront différents au transmetteur et au récepteur vu qu'ils viennent en prise avec des segments de contact 5 de voltages différents.
Les conducteurs transportent alors du courant à travers les relais 37 et 38 qui ferment le circuit passant par l'électro-aimant 34, de sorte que ce dernier retire le cliquet 35 qui alors libère la roue à rochet 22. Le glissement cesse alors dans l'embrayage 25, c'est-à-dire que le moteur 23 commence à actionner l'arbre 21, ce qui a lieu avec une grande vitesse et avec un moment de rotation considérable. Aussi longtemps que deux balais II et 15 qui forment des bornes d'un seul et même conducteur électrique sont reliés à des segments de contact de voltages différents, le cliquet 35 est maintenu retiré et l'arbre 19 fait tourner le distributeur 13 du récepteur. Comme le montre la fg. 2, les balais 10 et les segments de contact 5 sont disposés de telle manière qu'un seul de deux balais 10 peut toucher un segment transportant du voltage.
Si par exemple le distributeur 2 du transmetteur a été déplacé dans la direction de la flèche (fig. 3), légèrement (moins que la largeur d'un segment 5), jusque dans la position représentée en traits de chaînette, une différence de voltage existe aux deux balais ou bornes 11 et 15 de chaque conducteur électrique uniquement pendant les intervalles pour lesquels les deux balais 10 s' et 10 s" se meuvent de A (en traits pleins) vers B (en traits de chaînette). Pendant les intervalles interme- diaires, les conducteurs entre les balais II et 15 ne transportent aucun courant et l'aimant 34 libère le cliquet 35 qui est amené instantanément par un ressort dans la position de calage pour arrêter la roue 22 et par conséquent aussi l'arbre 19.
L'arbre 19 et le distributeur de voltage 13 du récepteur se meuvent donc avec des avancements très courts et très rapides jusqu'à ce que le distributeur 13 ait atteint
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par sa rotation dans le sens des aiguilles d'une montre, la position représentée à la fig. 3 en traits de chainette et que par conséquent le synchronisme ait été obtenu. Le moyen de calage est établi de telle manière que la roue à rochet 22 exécute à chaque impulsion de courant un déplacement rotatif très rapide,d'un pas de dent.Ce minimum de mouvement représente la précision du dispositif.
Si l'arbre 1 du transmetteur ainsi que le distributeur 3 ont été déplacés angulairement dans le sens opposé à celui représenté à la flèche à la fig. 2, le distributeur 13 du récepteur doit évidemment être mis en rotation vers l'arrière.
L'arbre doit en effet tourner dans une direction opposée à celle requise pour rattraper un organe conducteur. Mais l'arbre 21 a toujours un seul et même sens de rotation. Par conséquent le dispositif d'engrenage 20 doit renverser le sens de rotation de l'arbre 19 sous la dépendance de la direction du déplacement angulaire relatif du transmetteur et du récepteur.
Ceci peut être réalisé au moyen des aimants polarisés 32 et 33 et d'une disposition relative appropriée des segments de contact conducteurs et non-conducteurs des distributeurs de voltage. Si par exemple le distributeur 2 a été déplacé angulai- rement par rapport au distributeur 13 dans le sens de la flèche (fig. 2) d'un avancement, correspondant à la largeur circonf é- rencielle d'un segment 5, le conducteur reliant les balais 10 s" et 10 m" transporte un courant tandis que le conducteur reliant les balais 10 s' et 10 m' est mort. Si le déplacement angulaire relatif est dirigé en sens inverse, le conducteur reliant les balais 10 s'et 10 m' transporte un courant, tandis que le conducteur reliant les balais 10 s" et 10 m" est mort.
Par conséquent, l'armature 31 est attirée par l'aimant 32 ou l'aimant 33, suivant le sens du déplacement angulaire relatif, et la bobine de l'un ou l'autre des aimants 28 e- ou 29 re- çoit de l'énergie suivant la direction du déplacement. Le dispositif d'engrenage inverseur 20, c'est-à-dire le sens de ro-
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, tation de l'arbre 19, sont donc commandés sousla dépendance de la direction du déplacement angulaire relatif du transmet- teur et du récepteur. Ceci est effectué de telle manière que l'arbre 19 imprime au distributeur 13 un mouvement de rotation vers l'avant ou vers l'arrière si l'arbre 1, c'est-à-dire la manivelle 3, a été mise en rotation vers l'avant ou vers l'ar- rière, respectivement, par rapport au distributeur 13.
Dans la forme de réalisation décrite, on a supposé que le dispositif transmet des variations de mouvement d'un organe réglable angulairement (par exemple une manivelle ou une ai- guille) à un autre organe (par exemple une aiguille), mais l'invention n'est pas limitée à cette forme de réalisation.Les distribut.eurs du transmetteur et du récepteur peuvent par exem- ple tre reliée chacun à une pièce rotative d'une machine et destinés à corriger rapidement des déplacements de phase non désirés provoqués par des défauts dans les moyens de commande.
Aussi longtemps que les deux distributeurs de voltage tournent exactement à la même vitesse, l'aimant 34' ne reçoit pas d'im- pulsions électriques, mais dès qu'un déplacement de phase se produit, l'arbre 19 commence son mouvement rotatif et corrige lterreur de lamanière décrite. Il n'est pas nécessaire toute- fois que les porte-balais 8 et 14 tournent. Ils peuvent être immobiles si les distributeurs tournent de sorte qu'un mou- vement relatif des segments de contact 5 et des balais 10 est obtenu. Au lieu d'actionner le distributeur de voltage 13, l'arbre 19 peut actionner le porte-balais 14, auquel cas le moteur 16 doit actionner le distributeur au moins approxima- tivement en synchronisme avec le porte-balais. Il n'est pas nécessaire non plus que le transmetteur et le récepteur aient chacun une seule série de segments de contact.
L'un ou l'autre d'entre eux ou tous les'deux peuvent avoir plusieurs séries de segments. En outre, si les porte-balais 8, tournent, ils ne doivent pas nécessairement tourner en synchronisme mais ils
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peuvent tourner à des vitesses angulaires relatives détermi- nées. Au lieu de commander ou de régler la position angulaire du distributeur 13, on peut commander ou régler le porte-balais 14 ou n'importe quel organe relié à celui-ci, si le porte-balais 8 est rotatif.
Le dispositif de commande à distance tel qu'il est ici décrit ainsi que d'autres formes de réalisation de celui-ci ou d'autres dispositifs électriques ou non-ékectriques pour la commande à mouvements rotatifs ou de déplacements angulaires sont avantageusement pourvus de moyens d'utiliser des impulsions électriques rapides ou une seule impulsion de façon à accélérer la synchronisation provoquée par celles-ci, comme cela sera expliqué avec référence aux fig. 5 et 6 du dessin.
Dans cette forme modifiée de l'invention, le mécanisme inverseur 20 (fig. 1 et 5) actionne un arbre 37 au lieu d'un arbre 19. A l'arbre 37 se trouve fixée une roue d'engrenages conique 38 faisant partie d'une commande éplcycloïdale dont la roue planétaire 39 peut tourner sur un arbre transversal 51. L'arbre 51 estfixé à un disque 41 qui a un bord denté 59 etpeut tourner sur l'arbre 37. L'autre roue en couronne 40 est fixée à l'extrémité de l'arbre 42, à l'autre extrémité duquel se trouve fixé le pignon 18 engrenant avec la roue den- tée 17 (fig.l). Les roues dentées 38,39 et 40 ont toutes la même dimension. Une roue 43 est calée sur l'arbre 42 et engrène avec une EU tre roue dentée 44 de la même dimension que la mue 43.
Le moyeu dela roue 44 forme un manchon 45 dans lequel est enfoncé à la presse un écrou 46. L'extrémité filetée de l'arbre de commande de vitesse 47 est vissée dans l'écrou 46 et l'arbre 47 porte un rouleau de friction 48 fixé à celui-ci. Le rouleau de friction 48 est en contact avec une roue de friction 49 qui est actionnée à une vitesse uniforme par un moteur non représenté. La roue 49 peut toutefois être actionnée par intermittences ou à vitesse variable, si on le désire. L'ar- bre 47 est monté de facon à pouvoiv se déplacer axialement
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.. et à pouvoir tourner dans un palier 53, de sorte que le rou- leau de friction 48 peut être deplacé dans le sens radial de la roue 49 vers la position centrale représentée au des- sin, à partir de cette position et au-delà de celle-ci.
Une roue dentée 50 est reliée par une clavette 54 à l'arbre 47 de façon que cet arbre puisse glisser dans la roue dentée 50 mais non tourner par rapport à celle-ci. Des moyens non re- présentés sont prévus pour supporter axialement le moyeu 45 et la roue dentée 50. La roue dentée 50 est donc toujours en prise avec le bord denté 59 de la roue 41, lequel bord a deux fois autant de dents que la roue dentée 50.
Si le transmetteur (fig. 1) est déplacé angulairement par rapport au récepteur, les impulsions de courant electrique permettent, au moyen du mécanisme à rochet 22,35, au disposi- tif d'engrenage inverseur 20 de faire tourner l'arbre 21 et par conséquent aussi l'arbre 37 progressivement. Par consë- quent, le mécanisme d'engrenages épicycloldal fait tourner l'arbre progressivement en sens inverse et l'engrenage 43,44 attire au moyen de l'écrou 46 l'arbre 47 dans le moyeu creux 45, ce qui écarte le rouleau de friction 48 de sa position centrale sur la roue de friction tournante 49.Le rouleau 48 et l'arbre 47 sont donc obligés de tourner à une vitesse dé- pendant de la position du rouleau 48, c'st-à-dire du dépla- cement angulaire de l'arbre 37 ou du nombre d'impulsions transmis entre le transmetteur et le récepteur.
La roue d'en- grenages 50 fait ainsi tourner la roue d'engrenages 41 dans le même sens de rotation que celui de l'arbre 42. La roue pla- nétaire 39 doit donc se mouvoir en un trajet circulaire autour de la roue en couronne, à une vitesse dépendant de la position excentrique du rouleau 48 sur la roue 49, et à cette vitesse s'ajoute la vitesse obtenue à partir de l'arbre. Cette vites- se supplémentaire est'transférée à la roue en couronne 40 qui obtient encore une autre vitesse supplémentaire parce que la roue planétaire 39 roule sur la roue à couronne 38. L'ar-
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bre @2 obtient donc une vitesse de rotation augmentée considérablement, ce qui accélère lemouvement de synchronisation du distributeur de voltage du récepteur.
Mais l'arbre 42 n'est pas arrêté lorsqu'une impulsion de courant électrique et l'avancement rotatif de l'arbre 37 sont terminés, le mécanisme continue au contraire à transférer le mouvement de rotation de la roue de friction 49 à l'arbre 42 parce que le rouleau 48 conserve encore sa position excentrique sur la roue de friction 49. Par conséquent, si le déplacement angulaire du distributeur de voltage 2 est très petit, une seule impulsion, c'est-à-dire un seul avancement de mouvement rotatif de l'arbre 37 peut être suffisant pour rétablir le synchronisme des .deux distributeurs en révolution.
Si une seule impulsion est Insuffisante, une autre impulsion ou encore plusieurs impulsions suivent immédiatement et font tourner l'arbre 37 d'un ou de plusieurs avancements, de sorte que la vitesse de rotation du rouleau 48 et par conséquent la vitesse de rotation de l'arbre 42 sont augmentées en correspondance.
Le mécanisme de commande qui vient d'être décrit n'a donc pas seulement pour but de transmettre des mouvements par saccades en un mouvement uniforme, mais il peut être deplus grande importance vu qu'il facilite le fonctionnement du mé- canisme à rochet .ou pourrait plutôt remplacer ce dernier. Par conséquent, si le distributeur 2, après le déplacement angulaire relatif, tourne à une vitesse constante, le mécanisme à rochet cesse de fonctionner après quelques secondes vu que le récepteur se meut à la même vitesse que le transmetteur. Le mécanisme à rochet commence à fonctionner simplement dans le cas où la vitesse derotation du transmetteur ou du récepteur est modifiée.