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" Dispositif de relais mécanique "
La présente invention concerne un dispositif de relais au moyen duquel il est possible, avec une faible dépense de puissance ou d'énergie, de commander mécaniquement avec rapi- dité un mouvement exigeant une plus grande dépense de puis- sance ou d'énergie, ce dispositif de relais étant caractérisé en ce que le mouvement exigeant une plus grande dépense de puissance ou d'énergie est conduit de sa source d'énergie vers le dispositif actionné par celle-ci par l'intermédiaire d'un dispositif à manivelle ou d'un dispositif analogue, qui consiste en une pièce actionnée par la source d'énergie ou analogue, en une pièce motrice à mouvement de va-et-vient et (c'est-à-dire d'enclenchement-déclenchement) en un dispositif de changement de marche/exigeant la plus pe- tite dépense de la puissance ou d'énergie,
au moyen duquel la pièce motrice est accouplée à la pièce actionnée et est en-
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suite actionnée par celle-ci ou en est désaccouplée.
Au moyen du dispositif de relais selon l'invention, il est possible de commander méeaniquement avec rapidité des forces relativement grandes an employant des forces conduc- trices extrêmement petit,es.
L'invention va être décrite plus en détail ci-après à l'aide du dessin. La fig. 1 représente une forme de réalisa- tion d'un dispositif de relais selon l'invention; les fig.
2 et 3, à échelle fin peu plus grande, la partie inférieure du dispositif à manivelle avec une autre forme de réalisation du dispositif de changement de marche; la fig. 4, une autre forme de réalisation du dispositif de relais selon l'inven- tion; et la fig. 5, un dispositif de contact à lamelles emp- loyé dans le dispositif de relais.
Dans la forme de réalisation de l'invention selon la fig. l, 1 désigne la source d'énergie, représentée ici sous la forme d'un moteur électrique, pour le mouvement exigeant la plus grande dépense de puissance ou d'énergie. Cette source d'éher- gie ou moteur 1 imprime un mouvement de monte-et-baisse à un dispositif semblable à un piston au moyen d'une manivelle 2 et d'une bielle ou tige de manivelle 3. Ce dispositif à pis- ' ton consiste en une pièce intérieure 4 actionnée per la bielle et montée pour coulisser dans une pièce motrice extérieure 7 montée, de son coté, pour coulisser entre deux guides 5 et 6.
Dans l'extrémité supérieure de la pièce motrice 7, un bras 8 est monté pour tourner et est actionné par un rassort de telle façon qu'il s'appuie contre les dents d'une roue dentée 9 et coopère avac celles-ci. La pièce motrice 7 peut être accoup- lée à la pièce actionnée 4 an moyen d'un dispositif da change- ment de marche ou en être désaccouplé.
Ce dispositif de chan- gement de marche consiste en un ressort 11 prévu entre les pièces et qui tend faire descendre la pièce motrice 7 vers
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une pièce transversale 10 placée à la partie inférieure de la pièce actionnée 4 et en un dispositif de blocage ou d'arrêt consistant en un électro-aimant 12 et en un piston de verrouil- lage 13 manoeuvré par un ressort 14. Le circuit de l'électro- aimant est fermé et ouvert au moyen d'un dispositif de contact 15, qui peut être actionné avec une dépense de puissance ou d' énergie extrêmement faible.
La dispositif décrit agit de la manière suivante. Lors- que le contact 15 est fermédu courant passe par l'électro- aimant et celui-'ci xxxxxxx, en antagonisme avec Inaction du ressort ll, conduit le piston de verrouillage hors de la posi- tion de verrouillage et le maintient dans sa nouvelle position.
Le ressort 14 a maintenant la possibilité de faire descendre la pièce motrice 7 contre la pièce transversale 10 adjointe à la pièce actionnée 4. Le moteur électrique 1 imprime maintenant un mouvement de monte-et-baisse à la pièce actionnée 4 et à la pièce motrice 7 du dispositif à piston qui forment une seule pièce,et le bras 8, à chaque mouvement ascendant vient en prisa avec une dent de la roue dentée 9 et la fait tourner en avant d'un certain angle. Fendant le mouvement descendant suivant, le bras 8 glisse sur la pointe des dents, cependant qu'un bras enali d'xxliquetage 17 actionné par un ressort 16 empêche que la roue dentée 9 soit amenée à tourner en arrière. Si maintenant le contact 15 est ouvert, le ressort 14 est à même d'amener le piston de verrouillage 13 contre le côté extérieur de la pièce motrice 7.
Lorsque, ensuite, la pièce motrice atteint,pendant la continuation du mouvement du piston,la fois suivante sa po- sition la.plus élevée, le piston de verrouillage 13 s'enclenche sous élastiquement xxxx cette pièce et la verrouille dans cette position. Le-moteur électrique 1, qui est toujours en marche, imppime alors un mouvement de monte-et-baisse à la pièce action* née 4 du dispositif à manivelle en tendant et détendant le res- sort 11. Si maintenant le contact 15 est de nouveau fermée l'électro-aimant 12 met le piston de verrouillage 13 hors de
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prise avec la pièce motrice 7 du dispositif à manivelle, et le ressort 11 fait descendre la pièce motrice 7 contre la pièce transversale 10 montée sur la pièce actionnée 4.
Ainsi, la pièce motrice 7 prendra de nouveau part aux mouvements de monte- et-baisse de la pièce actionnée 4 et fera de nouveau tourner la roue dentée 9 en avant.
Les fig. 2 et 3 représentent une antre ferme de réalisa- tion du dispositif de changement de marche au moyen duquel les pièces actionnée et motrice 4 et 7 peuvent être accouplées entre elles ou désaccouplées l'une de l'autre sans emploi du ressort 11 comme organe d'accouplement. La pièce motrice 7 présente un trou 21 dans lequel est engagés une cheville 18.
La cheville 18, qui est conduite autour de la pièce actionnée 4 et peut être mise en prise avec un évidement 20 de cette pièce, peut être actionnée au moyen du piston de verrouillage 13 et d'un ressort 19 à action plus faible que celle du ressort 14. Lorsque le piston de verrouillage 13 est conduit hors de sa position de verrouillage, la cheville 18 est maintenue en- gagée dans l'évidement 20 par le ressort 19. Ainsi les par- ties actionnée et motrice du dispositif à piston sont accoup- lées l'une à l'autre et suivent toutes deux le mouvement de monte-et-baisse.
Si maintenant le courant pass par l'électro- aimant 12 est interrompu, le piston de verrouillage 13 est con- duit per le ressort 14 contre la pièce motrice 7. Lorsque le trou 21 passe la fois suivante devant le piston de verrouillage 13, celui-ci est donc introduit dans le trou; il verrouillera la pièce 7 et dégagera la cheville 18 de l'évidement 20. ren- dant la suite du mouvement de piston, la pièce motrice 7 sera, comme dans la forme de réalisation mentionnée en premier lieu, maintenue par le piston de verrouillage 13, cependant que la pièce actionnée 4 peut passer librement en monte-et-baisse à travers la pièce motrice. sur la fige 4, on a représenté une autre forme de réalisa-
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tion du dispositif de relais- selon l'invention.
Les éléments ou pièces de cette figure qui ont leur réplique dans le dispo- sitif selon la fig. l,ont reçu les mêmes chiffres de référence que dans cette dernière figure, mais ils sont munis du'signé: électrique Sur l'arbre du moteur/1* ou sur un arbre actionné par lui, un bouton de manivelle ou maneton 4', qui correspond ici à la pièce actionnée 4 de la fig.1, est monté pour tourner. Une extrémité d'une bielle 24 est passée pour coulisser dans un trou du maneton 4' et l'autre extrémité de cette bielle est articulée (montée pour tourner) en un point 27 sur une roue 7' adjointe à un autre arbre, ce point a7 étant plus éloigné de cet arbre que le maneton 4'n'est éloigné de l'arbre du moteur électrique.
Un ressort ll' placé entre un appui fixe 25 et une pièce transversale 23' solidaire de la bielle 24, tend à amener cette pièce transversale contre le maneton 4'. A la périphérie de la roue 7',il est prévu un talon 26 qui peut venir en prise avec une dent d'encliquetage 13' actionnée par un électro-aimant 12' et par un ressort 14'. Le circuit du courant passant par l'électro-aimant est, comme dans le dispo- sitif selon la fig. 1, fermé et interrompu au moyen d'un dis- positif de contact manoeuvré moyennant la plus petite dépense de puissance ou d'énergie.
Le dispositif de relais selon la fig. 4 agit de la manière suivante : Lorsque le dispositif de contact 15' est fermé et que le courant passe par l'électro-aimant 12', l'électro-aimant tire la dent d'encliquetage 13' hors de prise avec le talon 26.
Le ressort il* conduit alors la pièce transversale 23' contre le maneton 4', et ce dernier est mis en rotation autour de l'arbre du moteur 1' par ce dernier. Il en résulte que la pièce transversale 23' avec la bielle 24 suit le maneton 4' et animée est emenée d'un mouvement de monte-et-baisse sous celui-ci en tendant et détendant le ressort 11'. Ce mouvement est transmis par la bielle à la roue 7', qui oscille en va-et-vient autour
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de son axe en raison du fait que la tige est articulée sur cette roue en un point plus éloigné de l'axe de la roue que le-maneton 4 riest éloigné de son axe.
Ce mouvement oscilla- toire est transmis, de préférence au moyen d'un dispositif d'avancement denté analogue à celui prévît pour le dispositif selon la figure 1, au dispositif qui doit être actionné par le dispositif de relais. Si maintenant on interrompt le pas- sage du courant par l'électro-aimant 12', le ressort 14' con- duit la dent d'encliquetage 13' contre la périphérie de la roua 7'. Lorsque le maneton 4' est arrivé la fois suivante à proximité de sa position inférieure, il a conduit la roue 7' dans la position représentée sur le dessin, dans laquelle la dent d'encliquetage 13' peut s'engager élastiquement sous le talon 26.
Pendant que le maneton 4' continue de tourner, la dent d'encliquetage 13' empêche la rotation de la roue 7', ce qui fait que le ressort 11' n'est pas à même de conduire la pièce transversale 23' contre le maneton 4'. rendant la rotation du maneton, la bielle 24 est donc animée, par le mane- ton, d'un mouvement oscillatoire autour du point de rotation 27 de la bielle sur la roue 7', cependant que le maneton cou- lisse en monte-et-baisse le long de la bielle.
Un avantage particulier des dispositifs de relais décrits plus haut, est que l'on peut prendre des mesures pour que le piston de verrouillage 13 ou la dent d'encliquetage 13' conte- nu dans le dispositif de changement de marche est libéré pério- diquement, dans la position de verrouillage ou d'encliquetage, de la pression de la pièce motrice 7 ou 7', respectivement.
Par conséquent, dans le dispositif selon la fig. 1, la pression du ressort 11 sur la pièce motrice 7 et partant la pression de cette pièce contre le piston de verrouillage 13 chaque fois que la pièce actionnée 4 atteint sa position supérieure, devient minimum. La pression de la pièce motrice 7 contre le piston de verrouillage 13 peut encore, tant dans ce dispositif que dans le dispositif selon les fig. et 3, être diminuée davan- @
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tage ou complètement supprimée si l'on calcule ou construit les dispositifs de telle façon que dans la position supérieure du dispositif à manivelle la pièce transversale 10 souleva un peu la pièce motrice 7.
On peut obtenir la diminution de pres- sion correspondante dans le dispositif selon la fig. 4 en s'ar- rangeant pour que, quand la dent d'encliquetage 13' tient la roue 7' bloquée. le maneton 4' vienne, une fois par tour et dans sa position inférieure, en prise avec la pièce transver- sale 23' et chasse celle-ci un peu vers le bas, la pression alors entre la dent d'encliquetage 13' et le talon 26' diminuant/pas- sagèrement Cette interruption périodique de l'action de la pression sur le dispositif de verrouillage ou d'enoliquetage 13 ou 13', respectivement, a pour conséquence dans ce cas, qu'il suffit que l'électro-aimant 12 ou 12', respectivement;
soit seulement calculé de façon qu'il soit capable de conduire 4 le piston de verrouillage 13 ou la dent d'encliquetage 13', res- pectivement, hors de sa position dans les occasions où la pres- sion se relâche, ce qui fait que l'intensité nécessaire du cou- rant passant par l'aimant est relativement faible. Ceci a, à son tour, pour conséquence que le dispositif de contact peut être petit et être construit avec de petites masses faciles à déplacer.
Le dispositif de relais selon l'invention convient en par- ticulier comme dispositif servomoteur pour quelques instruments à faible force directrice, tels que baromètres, instruments de mesure de l'altitude et de la vitesse pour aéronefs etc., l'ins- trument pouvant manoeuvrer le dispositif de contact 15. Le dis- positif de contact, auquel dans ce cas on peut donner de petites dimensions, afin qu'il n'exerce pas par sa masse une influence défavorable sur la déviation ou indication de l'instrument, peut donc être facilement endommagé ou prématurément brûlé par la formation d'étincelles qui a lieu entre les deux parties du contact lorsqu'on ferme le circuit. Il est par conséquent dési-
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rable que le temps pendant lequel le dispositif de contact est parcouru par le courant lorsque le contact est fermé, soit aussi court que possible.
La forme de réalisation de l'invention représentée sur la fig. 1 est pour cette raison complétée par un dispositif de contact supplémentaire 22 qui est monté en série avec le dispositif de contact 15,est man- oeuvré par la pièce ectionnée 4 du dispositif à piston et au moyen duquel ceci peut être obtenu. Afin que le piston de verrouillage 13 ne verrouille pas la pièce motrice 7 du dispo- sitif à piston, il suffit en effet que l'électro-aimant soit pardouru par le courant seulement dans la position supérieure - sur le dessin - du dispositif à piston. ependant que dans les autres positions l'électro-aimant 12 peut rester sans courant.
Dans les autres positions, le piston de verrouillage 13 est alors conduit par le ressort 14 contre le côté de la pièce motrice et glisse le long de celle-ci, ce qui toutefois n'empêche pas le mouvement. Ces fermetures et ces ouvertures du circuit de courant sont obtenues grâce à ce qu'une pièce transversale 23 placée sur l'extrémité supérieure de la pièce actionnée 4 du dispositif à piston,vient, dans la position su- périeure du dispositif à piston, en prise avec le dispositif de contact 22 et ferme celui-ci. Dans les autres positions du dispositif à piston, lorsque la pièce transversale 23 n'est pas en prise avec le dispositif de contact 22, celui-ci est onvert.
Lorsque le dispositif de contact 15, manoeuvré moyennant la plus petite dépense de puissance ou d'énergie, est fermé, il n'est donc parcouru par le courant que pendant le court laps de temps que le dispositif de contact 22 est fermé, de sorte que le dispositif de contact 15, nommé en premier lieu, n'est endommagé par une formation éventuelle d'étincelles que pen- dant ce court laps de temps.
Le dispositif de contact 22 peut être remplacé par un contact à lamelle représenté sur la fig. 5. Celui-ci consiste
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en un disque circulaire 29 en matière isolante monté sur le même arbre 28 que le moteur 1 ou sur un arbre actionné par le moteur et dans lequel est encastrée une lamelle 30 en matière conductrice qui se trouve en connexion conductrice avec l'ar- bre 28. Des contacts à balai 31 et 32, qui sont raccordés res- pectivement au dispositif de contact 15 et à l'électro-aimant 12 sont appliqués respectivement contre le disque 29 avec sa lamelle 30 et contre l'arbre 28..
Lorsque le dispositif de contact 15 est fermé, le courant pourra, une fois à chaque tour, lorsque le contact à balai 31 est en prise avec le con- tact à lamelle 30, passer du dispositif de contact 15 à l'élec- tro-aimant 12 en passant par le contact à balai 31, la lamelle 30, l'arbre 28 et le contact à balai 32, cepndant que. le cir- cuit de courant est au contraire interrompu lorsque le contact à balai est en prise avec le disque isolant 29.
D'autres formes de réalisation que celles décrites plus haut peuvent tomber dans le cadre de la présente invention* Ainsi, le dispositif de changement de marche (enolanohement- déclanchement) pout être.disposé pour être manoeuvré hydrauli- quement, pneumatiquement ou purement mécaniquement. En.outre, les deux pièces 4 et 7 du dispositif à manivelle' ne doivent pas nécessairement être disposées en vue d'un mouvement rectiligne ou circulaire, mais elles peuvent tout aussi bien être dispo- sées en vue d'un mouvement suivant un trajet dune autre forme.
Les deux pièces peuvent consister en deux roues, secteurs de roues etc. montées pour osciller autour du même arbre, de pré- férence autour du même. arbre que la roue dentée 9. Le disposi- tif d'enclenchement-déclenchement pour la fixation de la pièce motrice 7 peut être d'une nature quelconque, par exemple être un dispositif de freinage ou un électro-aimant. Afin déécono- miser le courant, le moteur électrique 1 peut être monté en série avec le dispositif de contact 15, auquel cas le moteur sera privé de courant quand le dispositif de contact 15 est
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ouvert.
Ge montage cause toutefois une pins grande sollici- tation du dispositif de contact 15, car il doit fermer et ouvrir,outre le circuit de faible courant pesvant par l'élec- tro-aimant 12, le circuit de courant sensiblement plus intense qui passe par le moteur, ce dernier courant pouvant atteindre des valeurs relativement grandes, en particulier au moment du démerrage. Enfin, le dispositif d'avancement denté entre actionné 1 la pièce motrice 7 et le dispositir qui doit être retourne, peut être remplacé par un mécanisme à manivelle ou par un dis- positif analogie.
REVENDICATIONS..
1. Dispositif de relais destiné à commander mécaniquement moyennant une petite dépense de puissance on d'énergie un mouvement exigeant une pins grande dépense de puissance on d'énergie, caractérisé en ce que le mouvement exigeant la pins grande dépense de puissance ou d'énergie est transmis de sa source d'énergie au dispositif actionné par celle-ci, par l'in- termediaire d'un dispositif à manivelle ou d'un dispositif ana- logue qui consiste en une pièce d'entraînement à laquelle un° mouvement de va-et-vient est imprimé par la source de courant ou un équivalent et qui est destiné à entraîner dans son motive- ment de va-et-vient une pièce motrice et un dispositif de chan- gement de marche(enclenchement-déclenchement)
pour l'accouple- ment de la pièce motrice à la pièce d'entraînement et, respec- tivement, pour le désaccouplement de la pièce motrice d'avec la pièce a'entrainement.