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Installation pour la commande automatique d'un véhicule mu par un moteur à combustion interne.
Le but de l'installation pour la commande automatique d'un véhicule mu par un moteur selon la présente invention est d'épargne au conducteur toute fatigue inutile en simplifiant le plus possible ses manoeuvres de manière à laisser à ses réflexes la plus grande liberté possible en cas de danger. Il s'agit donc d'obtenir automa- tiquement la succession des opérations nécessitées pour passer d'une vitesse à l'autre, donc :- le débrayage, le retrait de la vitesse en prise, l'introduction d'une nouvelle vitesse et l'embrayage, ain- si que la détermination automatique des changements de vitesse à faire pour obtenir le rendement maximum du moteur.
Ces opérations doivent être cependant effectuées dans les conditions les plus ra- tionnelles pour l'économie de la voiture, c'est-à-dire en évitant les chocs et secousses indésirables ainsi que tous les inconvénients qui en découlent.
Dans l'installation, objet de la présente invention, on arrive au but en prévoyant, dans l'ensemble des appareils utilisés, des BV-KW Cas 31
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moyens pour provoquer, à chaque chàngement de vitesse, deux dé- brayages et embrayages successifs de l'accouplement normalement pré- vu entre le moteur et la boite aux vitesses: On utilise alors les temps s'écoulant entre ces opérations pour adapter le régime du mo- teur aux nouvelles conditions du véhicule avant de mettre la nou- velle vitesse en place.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple deux formes d'exécution de 1 'installation selon l'invention.
La fig. 1 est un schéma mi-électrique, mi-mécanique d'une première forme d'exécution. dont le schéma électrique est montré en fig. 2.
La fig. 3 est un schéma analogue à celui de la fig. 1 mais se rapportant à une deuxième forme d'exécution.
La fig. 4 est le schéma électrique de cette seconde forme.
Dans tout ce qui va suivre, chaque fois qu'il est question de débrayage, il s'agit de l'ouverture de l'accouplement normalement prévu entre le moteur et la boite aux vitesses d'un véhicule mu au moyen d'un moteur à explosions ou à combustion. Par "intro- duction d'une vitesse", on entend la mise en place des trains balla- deurs qui, dans la boite aux vitesses, opèrent les connexions né- cessaires pour établir, entre le moteur et la voiture une relation donnée. On se sert ici des appellations courantes quant aux vi- tesses. A la première vitesse et pour un nombre de tours donné du moteur, la voiture roulera donc plus lentement qu'à la deuxième ; la relation sera la même, toutes proportions gardées, entre la deuxième et la troisième vitesse.
L'ensemble qui constitue l'exem- ple décrit en regard des fig..1 et 2, comprend dans ses grandes lignes : -
Une boite aux vitesses, non représentés, possédant deux trains balladeurs qui permettent d'introduire trois vitesses avant , et une vitesse arrière. Ces trains-balladeurs sont mis en place par un sélecteur-combinateur S du type de celui qui est représenté au brevet belge 451.988 (demande No. 27.438 du'23 août 1943)
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L'appareil ici prévu comporte pour chaque vitesse un électro-aimant dont le circuit peut être influencé soit manuellement, soit automa- tiquement par des contacteurs au moyen desquels on commande à dis- tance les organes de ce sélecteur de la position desquels dépend celle des balladeurs de la boite aux vitesses.
La commande manuelle s'opère au moyen d'un contacteur à main CM, à la portée du aonducteur de la voiture et au moyen duquel celui-ci peut, ou'bien passer selon son désir d'une vitesse à l'autre, ou bien laisser ces opérations se faire automatiquement. Dans ce dernier cas, les circuits des électro- aimants du sélecteur S sont regis par un contacteur centrifuge SC dont les masses sont influencées par la vitesse de la voiture. Ce contacteur centrifuge a des bancs de contact fixes; ses balais sont mus par une noix dont la position momentanée dépend de différents facteurs qui seront exposés plus loin.
L'installation comporte aussi un électro-aimant de débrayage EMD construit de manière à produire un effort correspondant toujours aux résistances momentanées et variables qu'il est appelé à vaincre d'un bout à l'autre de sa course. Il a pour fonction d'actionner l'accou- plement AC prévu entre la boîte aux vitesses et le moteur dans le sens du débrayage et ceci à ltencontre des ressorts qui, comme d'ha- bitude, opèrent l'embrayage dudit accouplement.
L'électro-aimant de débrayage EMD actionne aussi le sélecteur S pour sortir les vitesses, c'est-à-dire ramener les trains-balladeurs à leur position indifférente,la mise en position active de ces derniers ayant lieu sous l'action d'un fort ressort.
L'électro-aimant de débrayage EMD est combiné mécaniquement avec trois interrupteurs dont un RT, peut être fermé électriquement, tan- dis que les deux autres sont à fermeture purement mécanique. L'un IH est à fermeture automatique réglable.
Le noyau de l'électro-aimant EMD est attelé à une tringlerie qui actionne un commutateur CO et un ralentisseur automatique RA, dont on verra l'action plus loin.
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L'installation comporte également un électro-aimant double EG pour la commande de l'admission du carburant, et dont le noyau mo- bile peut prendre différentes positions suivant que l'une des bobines reçoit plus ou moins de courant. Ce noyau est relié au clapet des gaz CL par une tringlerie conjuguée avec la pédale d'accélération PA ainsi qu'avec le relais à fermeture retardée IH.
Le sélecteur S, qui n'est montré ici que schématiquement, com- porte des cames sélectrices 1 qui peuvent occuper trois positions dont deux, inclinées, correspondent chacune à une vitesse, et une, droite, correspond à une interruption de la liaison mécanique entre le moteur et la voiture à la boîte aux vitesses. On .appellera par la suite cette position la "position indifférente'"'.
Le sélecteur S comporte deux groupes d'organes: le premier peut pivoter autour d'un arbre 4 et le second peut être animé d'un mouve- ment de translation par l'action alternative de l'électro-aimant de débrayage EMD et d'un fort ressort 20, te premier groupe, celui des organes pivotants, comporte deux bascules 2 reliées chacune à un train balladeur et régissant, la première 7, la première vitesse et - la vitesse arrière, la seconde; la deuxième et la troisième vitesse.
Dans ce but, chaque bascule 2 peut prendre roi positions : inclinée à gauche; inclinée à droite, et celle qui est dessinée soit la posi- tion indifférente dans laquelle aucune vitesse n'est intercalée.
Chaque bascule a trois branches et oscille sur l'arbre 4 par sa branche médiane. Les branches extérieures 5 coopèrent avec les branches des cames sélectrices 1. Chaque bascule 2 présente en outre un bras extérieur 7 sur lequel un nez 8 qui termine une flasque 9 se mouvant avec le second groupe des organes du sélecteur S, donc, celui qui opère un mouvement de translation vient se heurter pour ramener les bascules dans leur position indépendante chaque fois que le sélecteur-combinateur est actionné par 1'électro-aimant EMD.
Les cames sélectrices 1 basculent autour d'un arbre 10 dans un sens ou dans l'autre selon qu'elles reçoivent une poussée de l'une
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-ou de l'autre des tiges directrices 11 qui prolongent les noyaux des électro-aimants I, II, III et IV correspondant respectivement à la première, à la deuxième, à la troisième vitesse et à la marche arrière du véhicule. Les noyaux de ces électro-aimants s'appuient sur des ressorts 12 logés dans des cavités du massif 14 du sélecteur.
Ces ressorts maintiennent les noyaux des électro-aimants dans une position d'équilibre si bien que les tiges directrices 11 appuient, dans la position indifférente du sélecteur, dans des encoches 13 pré- vues dans la partie supérieure des cames. Chaque fois que l'un des électro-aimants est excité, la tige directrice correspondante fait osciller la came. Celle-ci s'appuie par une de ses parties supéri- eures inclinées contre le massif 14 dans lequel sont logés les électro- aimants si bien que lorsque le ressort 20 entre en action, comme il sera décrit plus loin, la came qui a été inclinée par une tige di- rectrice bute par l'une de ses jambes contre l'un ou l'autre des bras extérieurs de la bascule 2 pour incliner cette dernière et introduire la vitesse correspondant à cett position.
Chaque fois que l'électro-aimant EMD est excité, il agit par la tringlerie attelée à son noyau et par l'intermédiaire du levier coudé 15 sur le second groupe des organes du sélecteur S. La flasque 9 solidaire de ces organes se rleut alors vers la droite et bute sur le nez 8 pour ramener les bascules 2 en place au cas où l'une d'elles a été inclinée sous l'action d'une came sélectrice. Donc, chaque fois que cet électro-aimant est excité pour agir sur le second groupe des organes des sélecteurs, toutes les bascules 2 reviennent à la posi- tion qu'elles ont sur le dessin et alors tous les trains-baladeurs sont dans la position indifférente.
Pour changer la position des baladeurs dans un sens ou dans l'autre, il faut donc que les cames sélectrices soient inclinées dans un sens ou dans l'autre entre deux courses alternatives du sélecteur.
Le contacteur à main CM comporte ici trois disques isolés 21, 22 et 23, traversés par un axe 24 à l'extrémité duquel est calée une manette 25 à la portée du conducteur. Cette manette peut être nue et
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arrêtée pas à pas dans des positions IV, PI, I, II, III qui corres- pondent respectivement à la marche arrière, la position indifférente, la première, la seconde et la troisième vitesse. L'arrêtage exact sur le contact est contrôlé par des moyens connus.
Aux positions marquées sur le disque 21 correspondent, sur le disque 22, des plots de contact qui sont désignés par les mènes signes que ceux du disque 21 et qui sont mis en relation avec le pôle posi- tif d'une batterie B au moyen d'un segment 26 sur lequel court un pont contacteur 27 solidaire de l'arbre 24 et pouvant donc être nu à partir de la manette 25. Sur ce disque isolé 22 sont prévus d'autres contacts 34 placés sur un arc de cercle diamétralement opposé à celui sur lequel sont disposées les contacts des vitesses mais qui sont dé- calés, relativement à ces derniers contacts, de la moitié de l'angle qui les sépare.
Chaque fois donc qu'au moyen de la manette 25 on passe d'un contact de vitesse à un autre, on établit, au milieu de la course, une relation électrique momentanée entre le segment 26 et les contacts 34.
Les contacts des vitesses II, III et IV sont reliés aux électro- aimants du sélecteur correspondant à ces vitesses et désignés de la même façon. Le contact I est relié électriquement à un contact d'un banc du contacteur centrifuge SC. Tous les contacts 34 sont branchés en parallèle et vont, au-travers de la bobine du relais interrupteur RT au pôle négatif de la batterie.
Le disque isolé 23 porte trois contacts 28,29 et 30 qui, au moyen d'un pont contacteur 31, peuvent être mis en relation avec un segment 32 en relation électrique avec le pôle positif de la batterie B par le relais principal RV dont il sera question plus loin. Le con- tact 28 est relié à la barre F et le contact 30 à la barre 0 de l'é- lectro-aimant des gaz EG; le contact 29 est en relation avec un des bancs du contacteur centrifuge SC.
Le pont contacteur 31 est maintenu sur le contact 29 par des ressorts antagonistes 33 mais sa relation mécanique avec l'arbre du commutateur CM est telle que lorsque cet arbre est manié dans un sens ou dans l'autre par la manette 25, le
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pont contacteur suit ce mouvement jusqu'à toucher l'un des contacts 28 ou 30, et s'y maintient tant que ce mouvement n'est pas inversé, pour revenir en arrière au contact 29, sous l'effet des ressorts ',Il antagonistes 33 sitôt que le mouvement de l'axe 24 franchit l'espace compris entre.la première vitesse et la marche arrière.
Chaque fois donc qu'on passe d'une vitesse à une vitesse supérieure, on agit sur l'électro-aimant des gaz dans le sens d'une ferneture de res derniers tandis qu'on fait le contraire lorsqu'on passe d'une vitesse donnée à une vitesse inférieure, nais le courant ne passe que si le relais RV est fermé. Lorsque la manette 25 est entre I et III, le pont con- tacteur 31 met en relation, par le contact 29, un banc de contact du contaçteur centrifuge avec le pôle positif de la batterie, nais l'é lectro EG n'est jamais excité.
L'électro-aimant de débrayage EMD a une armature très saturée dont le noyau est relié à une tringlerie allant à l'accouplement AC, au commutateur CO, au ralentisseur pneumatique RA et au levier coudé 15 du sélecteur. La liaison mécanique avec l'accouplement AC est réalisée au moyen de cames 35,36 qui oscillent autour des centres 37, respectivement 38 en s'appuyant l'une contre l'autre. A la came 36 est fixé un bras 39 relié à la came 35 par une cheville 40 traver- sant une échancrure dudit bras. Ce dernier est articulé en 38 au le- vier coudé 41 dont la fourchette 42 sert au débrayage de l'accouple- ment AC. L'embrayage de ce dernier est opéré par des ressorts non représentés.
Lorsque l'armature de l'électro-aimant EMD est attirée, la came 35 commence par osciller autour de son centre 37 en entrai- nant la came 36 et le bras 39 au moyen de la cheville 40. Ce mouve- ment produit immédiatement le débrayage, et lorsque les cames portent l'une contre l'autre, le débrayage est maintenu sans qu'il en résulte un effort sur l'électro EMD, car le système est alors rigide et le levier 41 n'est plus ce moment entraîné par l'électro-aimant pour débrayer l'accouplement.
Une extrémité de la came 35 est articulée au moyen d'une tringle 43 à un levier coudé 44 qui oscille librement sur un arbre 45 et dont
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l'autre extrémité est reliée à lé tige 46 du dispositif ralentisseur pneumatique RA dont la piston porte une soupape n'offrant pas de ré- sistance à l'entrée de l'air à l'intérieur du cylindre 50 nais qui @ s'oppose à sa sortie. Ce cylindre communique par un tuyau @ avec un robinet RO dont l'ouverture dépend de la position des bascules 2.
A cet effet, le boisseau 48 de ce robinet est constitué par des pièces ajustées les unes sur les autres et possédant des échancrures pouvant se recouvrir plus ou moins pour faire varier la lumière d'é- chappement. A cet effet, ces pièces sont reliées aux bascules 2 par des tiges 49, qui leur transmettent les positions momentanées des bascules 2. L'ouverture du robinet RO est maximum lorsque les bas- cules 2 sont en position indifférente.
La traction du noyau de l'électro-aimant EMD sur la tringlerie provoquera un remplissage du cylindre 50; mais les pièces de la tringlerie qui sont indirectement toutes sous l'effet des ressorts de l'accouplement AC ne pourront reprendre leur position de repos, et l'accouplement ne pourra être embrayé à nouveau qu'à une allure et dans un temps déterminé par les possibilités de vidange ducylindre du ralentisseur RA, c'est-à-dire suivant la grandeur de l'ouverture des lumières du boisseau 48 donc de la position des bascules 2. Cette ouverture est minimum lorsqu'on passe de la position indifférente, donc de l'arrêt du véhicule, à la première vitesse; elle est un peu plus grande pour le passage de la première à la seconde, et un peu plus large encore si l'on passe de la seconde à la troisième.
Le levier coudé 44 porte une cheville 51 qui coorère avec les dents d'un rochet 52 à quatre positions, calé sur un arbre 53 duquel est également solidaire un pont contacteur 54. Du fait de ces quatre dents, le pont contacteur 54, relié à la résistance r2, est tourné de 90 chaque fois que l'électre=aiment EMD est excité et est alors mis en contact avec des segments 62 et 64, ou 63 et 65. Le segment 64 est relié à tous les électro-aimants I, 11, III, IV du sélecteur S ainsi qu'à une résistance R1 dont l'autre extrémité est reliée au con- tact de la position indifférente du disque isolé 22 du commutateur à
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main CM. Le segment 62 est reli au relais principal RV.
Le seg- ment 63 est constamment au potentiel de la batterie et le segment 65 est relié parallèlement aux contacts 34 du commutateur à main et à la bobine du relais interrupteur RT.
L'autre branche 56 du levier coudé 44 porte une cheville 57 introduite entre les dents d'une fourchette 58 calée sur l'arbre 45 du sélecteur. Il s'ensuit que ce dernier n'est actionné qu'au bout du temps nécessaire à cette cheville 57 pour parcourir la distance qui la sépare de l'une des branches de la fourchette 58. C'est pen- dant ce temps-là que le commutateur CO est actionné et surtout que le débrayage en AC est effectué. La commutation des contacts 62 - 64 et 63 - 65 et vice versa se fait donc avant que le sélecteur soit actionné par l'électro-aimant EMD
L'armature de l'électro-aimant EMD porte encore un entraîneur 60 ayant un bras latéral 66 qui, dans sa course ascendante, c'est-à-dire lorsque l'électro-aimant est excité, vient buter contre l'armature 67 du relais interrupteur RT.
Le noyau de ce dernier est polarisé si bien que l'ancre ayant été attirée par une excitation de la bobine pour fermer le contact 101, celui-ci rest: fermé malgré l'ouverture du circuit de cette bobine. Ce contact 101 est ouvert mécaniquement lors de la butée du bras latéral 66 contre l'armature 67.
Cet entraîneur 60 influence égalenent la position d'un autre interrupteur qui ouvre et ferme le contact 102.
En fin de course d'excitation, l'armature de l'électro-aimant EMD bute contre un levier 68 pour ouvrir l'interrupteur à fermeture automatique retardée IH. Cette fermeture s'opère sous l'action d'un ressort 70, bandé lors de l'ouverture provoquée par la rencontre de l'armature de 1'électro-aimant avec le levier entraîneur 68. La tige 71, par l'intermédiaire de laquelle cette ouverture a lieu à l'en- contre de l'action du ressort 70 est dentée et en relation avec un pignon 72 dont l'axe a une roue d'échappement 73. Les oscillations de l'ancre 74 coopérant avec ladite roue 73 sont influencées par la position de masses 75 qui dépend, elle, de la pression exercée sur un
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levier 76 par un curseur 77 en relation avec la tringlerie des gaz comme on le verra plus loin.
Selon la position de ce curseur 77, les masses 75 seront plus ou moins écartées l'une de l'autre et le moment d'Inertie de l'ancre 74, donc la durée des temps d'oscillations variera. C'est par ce moyen que l'on agit ici sur le temps qui s'é coule entre l'ouverture et la fermeture de l'interrupteur IH.
Le curseur 77 est solidaire de l'âme 80 d'un câble dont la gaine 81 est fixée d'un bout à un bras 82, relié à la pédale d'accélération PA par une tringle. L'âme 80 est attachée à un ressort 83 fixé au massif de la voiture et ayant la tendance à toujours ramener le cur- seur 77 vers le point d'appui du levier 76. Le bras 82 prolonge l'un des montants d'un étrier 84 qui peut osciller librement sur l'axe 85 du clapet des gaz CL. Sur cet axe 85 sont calés une poulie à gorge 86 et un levier 87 auxquel sont fixés, d'une part, le noyau 88 de l'électro-aimant des gaz EG et, d'autre part, à une petite laquette 89, l'âne 80 du câble gainé.
Sur l'arbre 85 du clapet des gaz CL est enroulé un ressort 90 dont chacune des extrémités s'appuie sur l'é- trier 84 tout en ne pouvant être soulevées- par une traverse 91 so- lidaire de deux bras calés sur l'axe 85. On voit à cette construction que les mouvements du noyc-u de l'électro-aimant EG seront en tous cas transmis au clapet CL et au curseur 77. La liaison élastique qui existe du fait de la présence du ressort 90 reliant l'étrier 84 à l'axe 85 du clapet laisse au noyau toute possibilité d'actionnement du clapet quelle que soit la position de la pédale d'accélération PA.
Si, par contre, l'électro-aimant EG n'est pas excité, le conducteur peut, au moyen de cette pédale, agir sur le clapet CL.
L'électro-ainant EG possùde deux enroulements. Le noyau 88 est agencé à leur intérieur de manière à pouvoir se mouvoir vers le hait pour ouvrir les gaz lorsque l'électrp-aimant supérieur est excité et vers le bas pour fermer les gaz lorsque c'est l'électro-aimant infé- rieur. Sur le circuit de cet électro-ainant inférieur est cependant prévue une résistance R3 qui peut être intercalée en série avec le bo- binage de ltélectro-aimant inférieur afin dten diminuer l'effet et
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de ne provoquer qu'une partie de'la course du noyau 88.
Le contacteur centrifuge SC possede un axe 130 sur lequel tourne folle une poulie à gorge 131 en relation avec les roues du véhicule.
Cette poulie est accouplée au moyen d'un ressort 132 et d'une bague 133 avec l'arbre 130 qui entraîne des masses centrifuges 134 reliées par des tirants 135 à une noix 136. Cette noix 136 glisse sur l'axe 130 sous l'influence des masses 134 et entraîne dans ses mouvements une vis 137 disposée concentriquement à l'axe 130, prenant à l'in- térieur de la noix par son pas de vis et susceptible d'étre tournée, indépendamment de ses mouvements axiaux longitudinaux, au moyen d'un câble 138 attaché à un bras 139 solidaire de la vis 137.
Il résulte de cette construction que la position de la noix 136 ne dépend pas uniquement de celle des masses centrifuges 134 mais aussi de la po- sition de la vis 137 qui peut être influencée par la pédale d'accélé- ration PA ou de la pédale de frein PF à laquelle elle est reliée de la même façon.
La noix 136 porte plusieurs bras 140 et 141. Le premier agit sur des balais oscillants 142 dont les mouvements saccadés pontent des contacts disposés par paires sur un banc de contact 143. Un autre balai 144 coopère avec les contacts d'un autre banc 145. Le bras 141 est recourbé et porte un peigne flexible 146 parallèle à l'axe 130 et dont les dents très petites sont en prise élastique avec la traverse 147 d'un balai oscillant 148 dont 1'extrémité utile peut être amenée à ponter les contacts d'un banc de contact 149. Au repos des organes, l'axe 151 de ce balai oscillant 148 est maintenu par des ressorts antagonistes 150 au fond de deux encoches prévues dans des taquets 152 fixés au bâti et le balai 148 n'est sur aucun contact.
Lorsque cepen- dant la noix 136 se meut dans un sens ou dans l'autre, le peigne 146 entraîne le balai 148 jusqu'à lui faire ponter soit les contacts 119 et 120 pour ;,réparer le circuit de 1'électro-aimant EG dans le sens d'une fermeture des gaz, soit les contacts 121 et 122 pour préparer celui de l'ouverture des gaz. Sitôt cependant que le mouvement axial de la noix 136.change de sens, les ressorts antagonistes ramènent le
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balai 148 entre les deux groupes de contacts où il est électrique- nent inopérant.
Il est à remarquer ici que les contacts 120 et 122 sont reliés tous deux au contact 29 du disque isolé 23 et que ce con- tact n'est au potentiel de la batterie que lorsque le ront contacteur 31 établit la connexion entre 29 et le segment 32 qui n'est sous cou rant que lorsque le relais principal RV est ferné.
Les contacts 103, 104, 105 et 106 du banc de contact 143, ainsi que les contacts 107, 108 et 109 du banc de contact 145 sont relies au contact I, du disque isole 22. Les contacts 110 et 111 sont relies ensenble. Le contact 112 et le contact 116 sont tous deux reliés à la bobine du relais RT. Les contacts 113 et 117 sont reliés à la borne F de l'électro-aiment des gaz EG au-travers de la résistance R3 Le contact 114 est en communication électrique avec le relais I et le contact 118 avec le relais II du sélecteur S.
Sur le banc de contact 149 sont prévus les contacts 119, 120, 121 et 122; 120 et 122 scnt reliés au contact 29 du disque isolé 23, 119 à la borne F et 121 à la borne 0 de l'électro-aimant des gaz EG.
(Un câble 150, relié à la pédale du frein PF est attaché au bras 139 de la vis 137.) Fonctionnement :
Au dessin, toutes les parties et éléments de l'installation sont au repos. L'accouplenent AC estambrayé, les bascules 2 et les trains baladeurs de la boîte aux vitesses sont dans la position indépendante.
La manette 25 du contacteur à nain CM est sur le point PI. Le contact 101 étant ouvert, aucun circuit nepeut se f rner. le meteur peut donc tourner sans avoir ucun efft sur la voiture. Pour démarrer,
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le con.:uct'..mr Net la nanott'j 25 sur le point I.
Avant t'arriv(;r à cette position, la pont ccnt,-.ct'Jur 27 a touché un des contacts 34 et fermé le circuit suivant: +,segment 26, contact 34, bobine du relais RT -
Le relais RT a été momentanément excité, ce qui fermé le con
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tact 101, qui est maintenu fsrsé par l'airiant peraancnt d.e RT malgré que la contact entre le segment 26 et le contact 34 soit rempu,
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Lorsque le pont contacteur 27 arrive sur la position I, le circuit suivant se ferme +,segment 26, pont contacteur.27, contacts I, 106, 114 relais sélecteur I, contact 64 et 62 de co relais principal RV, contact 101, -
Les deux aimants contenus dans ce circuit sont excités;
le premier, SI, est sans effet parce que la position relative des cames
1 et des bascules 2 empêche tout mouvement de la came 1. La ferme- ture du relais principal RV a fermé le circuit suivant : +, interrupteur à fermeture retardée IH, électro-aimant emd
L'excitation de l'électro-aimant EMD a agi sur la tringlerie pour débrayer l'accouplement AC, puis, une fois que l'ensemble des deux leviers 35 et 36 est devenu rigide remplir le ralentisseur automa- tique RA, tourner le commutateur CO de 90 , retirer le sélecteur et, à fin de course, ouvrir l'interrupteur IH, interrompre le contact 101 du relais RT, et fermer le contact 102.
L'actionnement du commutateur
CO se fait au milieu de la course de fermeture, si bien que, lorsque le sélecteur est retiré, le pont contacteur 54 se trouve déjà sur les contacts 63 et 65 et a interrompu la communication entre l'électro- aimant @ et le pôle négatif de la batterie B. La fermeture du con- tact 102 maintient l'excitation du relais principal RV au-travers du pont contacteur 54 relié à la résistance R2 età la batterie par le contact 63.
Quand l'électro-aimant EMD retombe, les relais des vitesses étant desexcités, le sélecteur est introduit, sous la poussée de son ressort 20, au point indifférent. La tringlerie reprend sa position initiale, en tenant compte du temps de fermeture du dash-pot RA. Le contact 102 est coupé, mais le contact 101 est rétabli par l'excita- tion du relais RT, au-travers du contact 63.
Le circuit de l'électro-aimant EMD n'est alors interrompu qu'à l'interrupteur IH dont la fermeture dépend du moment d'inertie de son ancre 74 donc de la position des masses 75. Le ressort 70 agissant sur l'échappement, il arrive un moment où l'interrupteur se ferme et
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l'électro-aimant EMD est excité/une seconde fois. Le commutateur CO est tourné de nouveau de 90 si bien que le pont contacteur 54 est de nouveau dans la position dessinée.
Tous les électro-aimants du sélec- teur sont au pôle négatif de la batterie soit à la masse et vu que 1'électro-aimant SI reçoit du courant, il pousse sa tige directrice 11 sur la came 1 et au moment où l'électro-aimant EMD est à fond de course, c'est-à-dire lorsque les organes du second groupe du sélecteur S ont accompli leur mouvement de translation dans un sens, la came 1 est mise en place pour coopérer avec une des branches extérieures 5 de la bascule 2 correspondante, incliner cette dernière et introduire la première vitesse lorsque, sous l'effet du ressort 20, ce second groupe reprendra la position du dessin. La seconde excitation de l'électro- aimant EMD a ouvert de nouveau l'interrupteur IH et le contact 101, fermé le contact 102 qui est cependant ouvert à nouveau lorsque l'électrc aimant EMD retombe.
L'ouverture du contact 101 a coupé le circuit du relais principal RV si bien qu'après les deux fonctionnements de l'élec- tro-aimant EMD l'installation entière est de nouveau au repos avec cette différence que la première vitesse étant intercalée, la voiture a démarré sitôt que l'embrayage de l'accouplement AC a été Cet embrayage ne peut avoir lieu; du fait de la liaison mécanique exis- tant entre le levier coudé 41 et la tige 46 du ralentisseur RA, que dans la mesure où l'air peut pénétrer dans le cylindre 50. Cette mè- sure est déterminée par la position respective des échancrures du boisseau 48 du robinet RO.
Pour le passage de l'arrêt du véhicule à la première vitesse, cette ouverture est petite si bien que les ressorts de l'accouplement ne peuvent agir qu'avec une progression re lativement lente. Le démarrage de la voiture se fait donc sans aucunne secousse.
Si le conducteur désire la marche automatique de la voiture, il laisse la manette 25 sur la position I et ne dessert plus que la pé- dale d'accélération PA et celle du frein pf Dans ce cas, s'il donne modérément des gaz par une légère pression sur la pédale PA, ou s'il appuie à fond cette dernière, il aura toujours et automatiquement
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l'allure maximum correspondant la quantité des gaz qu'il fournit au moteur. Le commutateur centrifuge SC commande l'un après l'autre les électro-aimants du sélecteur S. pour introduire la vitesse répondant à l'effort du moteur et à la résistance qui lui est offerte par la charge de la voiture et la déclivité ou les obstacles du tracé où elle se meut.
La commande des gaz agit sur la synchronisation du moteur pendant un changement de vitesse, en admettant plus ou moins de gaz, de façon à ce que le moteur puisse passer sans peine à sa nouvelle ré- duction. De cette façon, le moteur ralentit sa marche lorsqu'il y a passage d'une vitesse acquise à une vitesse supérieure, et accélère sa marche lorsque c'est le contraire qui a lieu. Une autre commande des gaz a lieu avant toute accélération de vitesse pour s'opposer à cette dernière quand le couple fourni par le moteur n'est pas suffi- sant pour subvenir à la nouvelle exigence. Ces actions sur l'amenée des gaz seront décrites en détail plus loin.
La voiture ayant donc démarré et prenant de la vitesse du fait que le conducteur appuie sur la pédale PA, les tours de l'arbre 130 du contacteur centrifuge augmentent dans la même proportion. Le mou- vement de la pédale PA a été transmis par le câble 138 et le bras 139 à la vis 137 ce qui déplace la noix vers le haut et retarde ainsi l'action de son bras 140 sur le blai oscillant 142. La vitesse de la voiture augmentant, les masses 134 meuvent la noix 136 vers le bas jusqu'à amener le balai oscillant 142 à ponter les contacts 105 et 113.
Il se ferme alors un circuit +,segment 26, pont contacteur 27, 1 contacts 105, 113, R3 borne F, -
L'électro-aimant EG reçoit du courant à travers la résistance R3 ce qui ne suffit pas pour fermer les gaz mais bien pour les diminuer malgré l'action du conducteur sur la pédale PA. Si, malgré cette di- minution, la vitesse de la voiture augmente toujours, ce sont alors les contacts 104 et 112 qui sont pontés pour fermer un circuit +,segment 26, pont contacteur 27, contact I, contact 104, 112, bobine de RT,-
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L'excitation du relais interrupteur RT ferme le contact 101 L-; relais principal RV est excité si bien que, comme il a été dé- crit pour l'introduction de la premimre vitesse, le sélecteur S est retiré.
Le second groupe des organes de ce dernier opère dont un mouvement de translation et la flasque 9 vient buter sur le nez 8 pour remettre la bascule 2 et les trains baladeurs en la position indifférente. Comme il a été décrit pour l'introduction de la pre- mière vitesse il y a d'abord interruption par le commutateur co du circuit du relais correspondant à la vitesse introduite, car ce commutateur est sur la position 63 - 65.
A la seconde excitation, lorsque le commutateur CO a de nouveau fermé les-circuits des relais du sélecteur, le relais II reçoit du courant par les contacts 103, 111, 110, 118 La came 1 correspondant à la deuxième vitesse est bas- culée et lorsque le courant a été interronpu et que le ressort 20 agit, c'est la seconde vitesse qui est introduite par le train bala deur
Si la vitesse de la voiture augmente toujours, le contacteur 144 qui est normalement sur les contacts 110 et 118, commence sa montée, ponte les contacts 109 et 117 pour réintercaler la résistance R3 et étrangler les gaz. Il passe ensuite sur les contacts 108, 116 pour exciter le relais interrupteur RT. Quand le contacteur arrive sur les contacts 107, 115, il excite le relais de la vitesse correspon- dante qui, au-travers des contacts 64, 62 du commutateur CO, ferme le RV.
L'électro-aimant EMD peut alors se fermer, et provoquer un pre- mier débrayage, suivi d'un second comme il a déjà été décrit. La troisième vitesse est alors intercalée, lorsque l'électro-aimant re- tombe pour la seconde fois.
Pendant toutes ces opérations, l'alimentation du moteur a été adaptée aux circonstances. En effet, le premier pas de l'un des ba- lais oscillants 142 ou 144 dans le sens d'une montée des vitesses est de ponter les contacts 105 et 113, respectivement 109 et 117, ce qui, étant donné la présence de la résistance R3 dans le circuit infé- rieur de l'électro-aimant EG a pour effet d'étrangler les gaz.
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Pour que les balais précités continuent leurs courses il faut que, malgré cet étranglement, le moment que développa le moteur soit encore assez grand pour accélérer le véhicule. Si ce n'est pas le cas, ce dernier reste en première vitesse. On épargne ainsi au mé- canisme des manoeuvres inutiles.
Pour ce qui est de la synchronisation du moteur, c'est-à-dire l'adaptation de sa vitesse à celle de la voiture lorsqu'on introduit une nouvelle vitesse, il y a lieu de considérer que sitôt que'la noix commence à descendre, le peigne 146 agit sur la traverse 147 pour faire osciller le balai 148 et ponter les contacts 119, 120. Par leur intermédiaire, la partido l'aimant EG, régissant la fermeture des gaz est reliée par le contact 29 et le pont contacteur 31 au segment
32 qui est au potentiel de la batterie chaque fois que le relais RV est excité. Or, ce relais est fermé soit par le contact; 101, soit par le contact 102, pendant le temps qui s'écoule entra la première exci- tation de l'électro-aimant meteur EMD et la fin de sa deuxième course.
Ce temps contient celui pendant lequel l'interrupteur à fermeture retardée IH reste ouvert. la durée de cette ouverture est influen- cée par le moment d'inertie de l'ancré 75 et celui-ci dépend à son tour de la position du curseur 77. Pendant tout ce temps de change- ment de vitesse (pour autant qu'il s'agisse d'une montée de vitesse entre I et II, ou II et III) les gaz sont fermés; malgré l'action éventuelle du conducteur sur la pédale PA, la vitesse du moteur tombe et, sitôt le second embrayage parfait et la nouvelle vitesse intro- duite, le clapet des gaz CI. est de nouveau sous la seule influence de la pédale d'accélération.
Si, pour une cause ou pour une autre, la vitesse de la voiture di ninue cela aura un effet immédiant sur les masses 134, la noix 136 et le balai 144 si on marche à la troisième vitesse, ou le balai 142 si on marche à la deuxième, le mouvement ascendant de la noix prépare d'abord ..le circuit du relais principal RV en excitant la bobine du relais inter- rupteur RT puis introduit la nouvelle vitesse, ceci en sens inverse de
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ce qui s'était produit à la montée des vitesses. L"étrandlemnt des gaz n'a pas sa raison d'être dans une descente de vitesse, car la voiture n'a alors pas tendance à dépasser le couple moteur.
Le même mouvement de la noix a amené le balai 148 sur les contacts 121 et 122 si bien que la bobine supérieure de l'électro-aimant EG est alors ex- citée ce qui ouvre les gaz quelle que soit la position de la pédale PA. Le moteur prend de la vitesse et, à l'embrayage de la vitesse inférieure, son régime est adapté aux nouvelles circonstances.
Ce qui vient d'être décrit est la suite des opérations qui con- stituent la commande automatique de la voiture. celle-ci a lieu lorsque la manette 25 est sur le point I. Le conducteur a cependant la possibilité de marcher à la vitesse qu'il veut sang passer par l'automatisme, en faisant usage de la manette 25. S'il la fait passer par exemple de la position I à la position II, le pont con- tacteur 27 touche, entre les deux arrêts, un des eontacts 34 si bien que, comme il a été décrit auparavant, le relais interrurteur RT est excité et le contact 101 fermé.
Aussitôt que le potentiel de la batte- rie, par l'intermédiaire du segment 26 et du pont conta teur 27, se donne sur le point 2 du disque isolé 22, 1'électro-aimant II du sélec- teur S ainsi que le relais de l'interrupteur principal sont excités et le jeu des organes est exactement le même que celui qui a été dé- crit pour passer de la position indifférente à la première vitesse avec cette différence seulement que c'est la seconde vitesse qui est in- troduite.
Le mouvement de la manette 25 pour passer de la première à la deuxième vitesse a amené le pont contacteur 31 sur le contact 28 qui est relié à l'électro-aimant de fermeture des gaz. Lorsque le relais RT est fermé, le clapet CL est chaque fois tourné dans le sens d'une diminution de l'alimentation du moteur et ceci, comme il a été décrit lors de la marche automatique, aussi longtemps qu'il le faut pour adapter le régime du moteur à la nouvelle vitesse.
Pour le passage de la deuximre à la troisième vitesse au moyen de la manette 25, la suite des opérations est exactement la même, la
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seule différence est que c'est l'électro-aimant III de S qui est ex- cité pour introduire la nouvelle vitesse après le second débrayage.
Pendant ces deux fonctionnements, sélectirn de vitesses au moyen de la manette 25 et introduction de la vitesse, le commutateur centrifuge
SC n'a aucune influence sur la marche de la voiture car les bancs de contacts 143 et 145 ne sont alimentés en courant que lorsque la ma- nette 25 se trouve sur la position I.
La fig. 3 montre une seconde forme d'exécution de l'installation selon la présente invention. Elle comporte la plupart des organes qui ont été décrits en regard de la fig. l, soit le sélecteur S avec ses relais SR I, SR II, SR III, et SR IV, le commutateur à main CM, le ra- lentisseur RA, l'accouplement AC, le clapet des gaz CL, l'électro-ai- mant des gaz EG, le contacteur centrifuge SC et le relai principal RV.
Le commutateur CO est d'une construction autre que dans l'exemple précédent. Il comprend deux roues à rochet a et b à sens de denture renversés, ayant chacune huit dents et coopérant avec des chevilles
160,161, fixées chacune sur l'une des faces du levier coudé 44. La cheville 160 fait tourner chaque fois le pont contacteur 162 d'un hui- tième de tour et la seconde, 161, tourne à chaque poussée le pont con- tacteur 163 d'un même angle. Le pont contacteur 162 relie les contacts
1,8 placés sur un disque isolé d, tandis que le pont contacteur 163 coopère avec des segments 170, 171 et 172 placés sur un disque isolé c.
L'interrupteur à fermeture retardée IH ne comporte pas de disro- sitif ralentisseur à ancre, il est maintenu ouvert, entre la fin de la course de l'armature de l'aimant EMD et la chute de cette armature, par un crochet 164 qui, sous l'effet d'un ressort, maintient les con- tacts du relais ouverts par l'intermédiaire de la tige 71. Ce crochet a une prolongation 165 qui s'étend jusque sous l'armature de 1'électro- aimant EMD si bien que, lorsqu'elle retombe, le crochet est mu dans le ..sens de la flèche jour dégager lka tige et la laisser sous l'influence immédiate des bobines 1 ou 2 du relais principal RV.
Ce dernier n'a donc dans cet exemple plus peur mission de fermer le circuit de l'élec tro-aimant EMD: ces fonctions ont été reportées au relais IH qui est
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normalement ouvert.
Le temps nécessaire à la synchronisation du moteur, c'est-à-dire à l'adaptation de son régime à la vitesse qui va être introduite, est ici influencée par un cylindre T, fermé des deux bouts, et à l'inté-
P1 P2 rieur duquel deux plateaux @ et @ munis chacun d'orifices pou- vant faire communiquer les deux côtés du cylindre qu'ils séparent, sont appuyés l'un contre l'autre. Dans l'un des bouts du cylindre T est ajusté un tuyau 168 qui mène au robinet RO que l'on connaît de l'exemple de la fig: 1. Un autre tuyau 169 mène de ce cylindre T au ralentisseur RA.
Le temps nécessité pour l'échappement de l'air emmagasiné dans ce ralentisseur lors du débrayage, donc la vitesse avec laquelle l'armature de l'électro-aimant EMD pourra retomber, dépendra ici de la position relative des leviers 87 et 82, donc de l'action exercée sur la pédale d'accélération PA et de l'excitation de l'électro-aimant des gaz EG. A part cela, la vidange du cylindre du ralentisseur RA sera influencée également par la position du bois- seau 48 dont on connaît la fonction et dont l'action ne peut se faire sentir que lorsqu'une vitesse est en prise et que l'effet des pla- teaux P1 et P2 est annulé vu que l'électro-aimant des gaz EG n'est pas excité.
Dans cette forme d'exécution, les contacts du commutateur à main
CM qui mènent aux électro-aimants du sélecteur S sont ordonnés d'une manière analogue à celle de la première forme d'exécution. Les autres contacts n'ont plus d'utilité.
Sur le disque isolé 23, on retrouve les contacts 28, 29 et 30 destinés à l'excitation de l'une ou de l'autre des parties de l'élec- tro-aimant des gaz EG.
Le segment 170, relié au pôle négatif de la batterie est suffi- sammant grand pour que le pont contacteur 163 puisse s'appuyer d'un bout sur lui lorsqu-' il est en contact avec les segments 171 ou 172, tous deux suffisamment longs pour être pouchés pendant un huitième de tour, Ils sont reliés, le premier à l'enroulement RV2 et le second à l'enroulement RV1
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l'enroulement RV1
Le disque d comporte huit contacts dont quatre ntont aucune li- aison électrique avec l'une ou lautre des parties de ltappareil tandis que deux des quatre autres sont reliés au pôle positif de la batterie et ceux qui leur sont diamétralement opposés, l'un, d,, aux électro-aimants RS I, RS III et AR des sélecteurs I, III, et AR,
tan- dis que l'autre d6 est relié au retour de l'électro-aimant RS II et à la résistance R1 La présence de ce commutateur permet une sim- plification des bancs de contact 143 et 145 dans lesquels les paires de contacts 104, 112 et 108, 116, nécessaires à la préparation du cir- cuit du relais de retour de l'interrupteur RT n'ont plus leur raison d'être.
L'installation décrite fonctionne comme suit :
En mettant la manette 25 sur la première vitesse, le relais SRI du séiecteur reçoit du courant au-travers des bornes 114, 106 du commu- tateur centrifuge SC et son circuit se ferme au-travers de l'enroule- ment RV2, du segment 171, du pont contacteur 163, et du segment 170 relié au pôle négatif de la batterie. L'excitation du relais RV ferme les contacts de l'interrupteur IH, l'électro-aimant EMD est excité et l'action de son armature est exactement la même que celle qui a été dé- crite .en regard de l'exemple précédent avec cette différence cepen- dant que, vers le milieu de sa course et par l'intermédiaire du levier coudé 44, il fait tourner d'un huitième de tour la roue à rochet COa.
Cette rotation a pour effet de mettre le pont contacteur 162 sur la position d8 d., pour court-circuiter l'électro-aimant SR I. Lorsque donc le deuxième groupe des organes du sélecteur S a été retiré, aucun des électro-aimants n'est sous courant, si bien que, lorsque 3'électro- aimant EMD retombe du fait qu'il avait ouvert le contact de l'inter- rupteur IH en fin de course, aucune vitesse n'est introduite. La course de retour de l'électro-aimant EMD a fait coopérer la cheville 161 avec la roue à rochet COb et a tourné dextrorsum le pont contac- teur 163 pour en amener une extrémité à l'autre bout du segment 171.
Sitôt donc que l'armature de l'électro-aimant EMD arrive à fin de
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course et tombe sur le prolongement 165 du crochet 164, la tige 71 est de nouveau attirée pour fermer l'interrupteur IH. L'électro- aimant EMD est excité à nouveau et le jeu des organes, attelés à son armature, se répète avec cette différence que l 1 électro-aimant RS I n'étant plus coutrcuité son circuit trouve sa sortie au-travers du bobinage RV2 L'armature de RS1 étant excitée, la tige directrice correspondante met la came sélectrice 1 en place et la bascule 2 agit sur les trains bàladeurs lorsque le ressort 20 met le sélecteur en position de repos.
En retombant, l'électro-aimant EMD fait décrire un huitième de tour au pont 163 qui se place entre les contacts 170 et 172, coupant ainsi le retour à la batterie du relais RS 1 et pré- parant le circuit du relais RS 2 ou de la résistance P.M.
Que l'on passe à la vitesse suivante au moyen de la manette 25 ou bien par l'intermédiaire du contacteur centrifuge SC, le même jeu se reproduit. Le relais RS1 reçoit du courant directement de la batterie et comme son retour est relié au segment 172 sur lequel, lors du deuxième débrayage précédent le pont contacteur 163 a été amené, son circuit se fçrme aussitôt. Le pont contacteur 162 se place sur la position d2d6; l'électro-aimant RS2 est coutrcuité et ne peut pas introduire de vitesse. Le bobinage RV1 trouvant cependant sa sor- tie sur le négatif de la batterie est excité et le jeu des organes se répète comme il a été décrit lors de l'excitation du relais RV par son premier bobinage RV2.
A chaque excitation de l'électro-aimant moteur EMD, le cylindre du ralentisseur RA s'est rempli d'air. L'action des ressorts normaux de l'accouplement AC presse cet air dans le cylindre T d'où il ne peut s'échapper que dans la mesure où les ouvertures des plateaux P1 et P2 correspondent. Tant que 1'électro-aimant EG est excité, cela ne peut être le cas que si la pédale PA et l'électro-aimant EG tendent au même but. Or, la durée de l'effet sur les gaz ne corres- pond pas au temps pendant lequel l'interrupteur IH est fermé, mais à celui qui s'écoule entre les deux débrayages.
Cette fermeture des gaz à la montée des vitesses et leur ouverture à la descente des vitesses
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aura donc lieu chaque fois que le changement se fait entre I et II et III et, exactement pendant le temps où les relais RS sont courtcir- cuités.
La synchronisation du moteur dépendra uniquement de la position respective des plateaux P1 et P2 soit de l'action sur la pédale et de l'ouverture du robinet RO, donc de la vitesse introduite et de l'excitation de l'électro EG. Quant à l'ouverture du robinet RO, elle est toujours maximum pendant le temps de synchronisation et elle n'exerce donc aucune influence sur ce temps. Ce robinet RO n'agit que sur le temps d'embrayage qui succède à celui de la synchronisa- tion.
La fig. 4 représente le schéma électrique d'une installation conforme à celle qui vient d'être décrite et qui montre comment on peut, au moyen des mêmes appareils, arriver à la conduite automatique d'une voiture ayant un nombre quelconque de vitesses. Ce schéma est donné pour cinq vitesses, mais il est clair qu'il suffirait d'ajouter au commutateur centrifuge et au commutateur à main le nombre de con- tacts suffisant pour arriver sans autre à la conduite automatique précitée.
Les appareils commutateurs et les électro-aimants de ce schéma sont désignés comme ils l'étaient dans les figures précédentes. Le commutateur CO comporte donc deux roues à rochet poussées par des chevilles pour faire tourner dans un sens le pont contacteur 163 et dans l'autre sens le pont contacteur 162, comme il a été décrit en regard de la fig. 3. L'interrupteur IH peut être également actionné par l'une des bobines RV1 ou RV2 Le contacteur à main CM a, à part la position indifférente PI et le contact de marche arrière AR, des contacts correspondant aux vitesses I, II, III, IV, V.
Il est prévu, comme dans l'exemple précédent., pour chaque vitesse, un banc de con- tact ne portant ici qu'un contact, correspondant aux montées des vi- tesses I à II, II à III, III à IV ou IV à V, la position de la ma- nette 25 sur la première vitesse rugit également la commande automa- tique -de l'installation. Les relais des vitesses arrière, de la
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première, de la troisième et de la cinquième vitesse, sont tous reliés à la bobine RV2 et à un contact desservi par le contacteur 162. La résistance R de la position indifférente, les relais de la deuxième et de la quatrième vitesse sont reliés à la bobine RV1 et également un des contacts de court-circuitage.
On voit qu'à la première vitesse les choses se passent comme il a été décrit précédemment: à la première excitation de l'électro-ai iant EMD, le relais RS de la vitesse intercalée est courtcircuité tan- dis que son circuit est complété au travers du même relais RV 1 ou RV 2 lors de la deuxième excitation. Cette dernière remet de nouveau le pont contacteur 162 dans une positicn où il n'établit aucun circuit si bien qu'a l'excitation prochaine, le relais RS devant introduire la vitesse est d'abord en série sur l'un des RV puis court-circuit{, pen- dant le double débrayage, puis excité lorsque l'armature de l'électro- aimant EMD effectue le deuxième débrayage.
La synchronisation du mc- teur sera provoquée également pneumatiquement au moyen d'un cylindre T du genre de celui qui a été décrit dans l'exemple précédent combiné avec le ralentisseur RA, tandis que le robinet RO est ouvert; le régla- ge du temps d'embrayage se fera par le robinet RO pendant que les pla- teaux P1 et P2 ont leurs trous qui coïncident.