<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
La. Société dite. : AUTOMA.TIC EIECTRIC LABORTORlES llO-. à Chicago Tjt Etat d'Ill1.nois (Etats-Unis d'Amérique) Système de signalisation électrique.
Convention Internationale :Demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 597.459 déposée le 4 juin 1945 par Gabriel M.
Giannini dontla demanderesse est 1 Payant-droit-.
La. présente invention se rapporte aux systèmes de signalisation électrique et concerne plus particulièrement les systèmes dits télémétriques, dans lesquels existent un organe contrôleur et un organe contrôlé éloigné, et l'organe contrôlé est congu de façon à suivre les mouvements de l'organe contrôleur*
L'invention est d'application en particulier pour les systèmes télémétriques, employés dans les opérations aériennes, dans le but de transmettre des informations concernant la position d'atterrissage, la pression d'huile, la pression d'essence, la. température du moteur et autres renseignements du même genre;
4
<Desc/Clms Page number 2>
Elle s'applique également à la téléphonie automa- tique, pour les opérations de signalisation et de distri- bution, et dans les machines à calculer de différentes espèces et de différents types.,*
La fonctipn générale assurée par le système dans toutes ces applications et emplois est le mouvement par gradin ou la mise en action d'un mécanisme asservi ou organe contrôlé en concordance avec l'opération ou le mouvement de l'opératrice initiale ou de l'organe contrôleur dans l'une de deux directions opposées.
Le système travaille algébriquement en ce sens qu'il actionne l'organe contrôlé de façon sélective dans chacune des directions "Plus" et "Moins" pour additionner ou pour sous'traire,
D'après l'une des caractéristiques de l'invention, le flux magnétique traversant un circuit électrique est conçu pour varier rapidement dans l'une ou l'autre direction par le mouvement de l'organe contrôleur pour produire une impulsion de polarité appropriée dans le circuit en question, de fagon à effectuer un mouvement correspondant de l'organe contrôlé, et afin de permettre à cet organe de se mouvoir dans une direction particulière en fonction du mouvement continu de l'organe contrôleur dans cette direction, l'établissement du flux magnétique à sa valeur initiale s'effectue à une allure relativement lente,
de façon que l'impulsion résultante de polarité inverse soit sans effet sur l'organe contrôlé.
D'après une autre caractéristique de l'invention, un organe magnétique oscille entre deux positions limites, lorsque l'organe contrôleur change sa position de façon continue et a pour effet de faire varier le flux magnétique embrassant une ligne de transmission inductive, mise à la terre pour obliger les impulsions transmises par la ligne à effectuer le mouvement de l'organe contrôlé en concordance avec le mou-
<Desc/Clms Page number 3>
vement de l'agane contrôleur.
'Conformément à une autre caractéristique de l'invention, dans un générateur d'impulsions, un organe magnétique est placé sous le contrôle et un aimant permanent en rotation continue, de façon à osciller entre deux positions limites, pour créer une variation de flux dans un circuit magnétique associé à une ligne de transmission de façon que des impulsions de polarité inverse soient transmises par la ligne pour chaque changement de flux, la. disposition étant telle que l'amplitude de 1''impulsion engendrée durant une demi-période d'oscillation de l'organe magnétique soit plus grande que celle créée durant l'autre demi-période pour être certain que l'équipage mobile ne réponde qu'aux impulsions d'une seule polarité seulement.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, un récepteur d'impulsions comprend un électroaimant conçu pour être excité par les impulsions reçues de polarité positive ou négative et ayant une armature polarisée réalisée de façon à osciller depuis une position neutre jusqu'à l'une de deux positions limites, d'après la polarité des impulsions reçues et des moyens de commande pour effectuer un mouvement pas à pas d'un organe contrôlé dans l'une de deux directions, d'après le sens de l'oscillation de l'armature.*
Conformément à encore'une autre caractéristique de l'invention dans un dispositif magnétique pour transformer un mouvement unidirectionnel en un mouvement oscillatoire, un aimant permanent en rotation continue est disposé de facon à influencer durant son mouvement,
un deuxiême aimant permanent capable de se mouvoir entre deux positions limites, le dispositif étant tel que l'approche d'un pôle de nom contraire du premier aimant sert à faire mouvoir le second aimant permanent de l'une à l'autre position limite tandis que l'approche subséquente d'un p6le de même nom retient le second aimant dans la seconde position jusqu'à ce que le premier aimant ait juste dépassé le second aimanta A ce moment, la r'épulsion entre les deux ples ramène le second
<Desc/Clms Page number 4>
aimant brusquement à la première, position limite..
L'un des avantages de l'invention est que le système est d'excitation automatique ne dépendant pas d'une source d'énergie électrique séparée ou externe,telle qu'une batterie. Un autre avantage de l'invention est que le système constitue un circuit continu non-interrompu, n'utili- sant aucun contact, et n'exigeant la manoeuvre d'aucun in- terrupteur*
La forme préférée de transmetteur décrite ci-dessous est celle qui crée des impulsions électriques complètement séparées, d'amplitude relativement grande, cette amplitude ne dépendant pas matériellement de la vitesse opératoire du transmetteur ou appareil de commande initial.
Le transmetteur est en effet un mécanisme dans lequel l'énergie de l'appareil de commande initial est emmagasinée et périodiquement libérée, l'énergie libérée étant fournie pendant un laps de temps relativement court pour créer chaque fois des impulsions de grande amplitude. Le mécanisme pour réaliser ces fonctions est de préférence de nature magnétique ne comprenant pas de parties en mouvement mécanique relatif l'une par rapport à l'autre, et de la sorte ne créant pas d'usure, et consiste en un aimant générateur oscillatoire se déplaçant lentement dans un sens et à grande vitesse dans le sens opposé d'oscillation;
l'orientation de ces sens étant fixée en concordance avec la direction de rotation de l'organe de commande initial, de façon que, lors de la rotation initiale de l'organe de commande dans un sens, le mouvement oscillatoire rapide de l'aimant générateur sera dans un sens et lors d'une rotation initiale dans le sens opposé, le sens des mouvements oscillatoires rapides de l'aimant générateur sera inverse.
L'une des caractéristiques opératoires remarquables du système est sa certitude continue et la précision des opérations même après un long usage, ainsi que sa très
<Desc/Clms Page number 5>
faible tendance à dérangements, par suite de causes externes ou interneso
Les impulsions motrices sont pointues et définies et d'amplitude relativement élevée et comme elles sont crées intérieurement, par le système lui-même, ce système dans son ensemble n'est pas sujet à être mis hors service pour des raisons telles que : panne d'une batterie d'énergie ou d'un générateur, fusion des fusibles de protection ou l'action malavisée
EMI5.1
ou nuisible d'interrupteursto
L'invention sera mieux comprise d'après la description suivante d'une réalisation donnée à titre d'exemple et prise en connexion avec les dessins ci-annexés dans lesquels :
La Fig. 1 est une vue en perspective d'une forme préférée de transmetteur.
La fige 2 est une vue schématique latérale fragmentaire de parties du transmetteur de la fige 1 montrant les aimants menant et mené du mécanisme d'encliquetage magnétique ; ainsi que l'aimant générateur et montrant également un organe de commande primaire.
La fige 2a, est une vue en élévation prise comme il est indiqué par la ligne 2a-2a sur la figure 2.
Les fige 3 et 4sont des élévations partielles de face d'une forme préférée de récepteur, dans différentes positions opératoires-* La'fige 5 est une vue en perspective d'une forme préférée de récepteur
La. fig, 6 est une diagramme schématique du circuit du système télémétrique utilisant les formes préférées de transmetteur et de récepteur.
La forme préférée du transmetteur montrât aux figures 1 et 2. comprend un système de 4 bobines 3,4,5,6, de préférence bobinées sur des noyaux 2 qui sont montés sur une base 1. Les noyaux et la base sont de préférence en acier doux* Les noyaux et les bobines sont disposés symétriquement par rapport à l'axe d'un
<Desc/Clms Page number 6>
arbre central 7 capable de rotation, portant le générateur oscillant 8, qui, dans ce cas est de préférence un barreau fortement aimantée En fonctionnement,l'aimant générateur 8 oscille entre les deux positions indiquées en traits pleins et interrompus sur la figure 6,
c'est-à-dire entre une position dans laquelle il ferme le circuit magnétique entre les noyaux des bobines 4 et 6 (la position indiquée à la figure 1) et une position dans laquelle il ferme le circuit magnétique entre les noyaux des bobines 3 et 5 (la position indiquée en traits interrompus à la figure 8). De préférence l'aimant générateur 8 est arrêté de façon positive dans chacune de ses positions terminales et quoique l'arrêt puisse être fait par n'importe quel moyen physique convenable, le dispositif simple le meilleur est celui dans lequel l'aimant générateur 8 vient donner directement contre des butées non magnétiques 2a, à l'extrémité des noyaux 2.
Comme on le verra, il n'est pas nécessaire que l'organe 8 soit lui même aimanté* Il suffit pour les opérations du système que l'un quelconque ou plusieurs des éléments du circuit magnétique soit aimanté, soit de façon permanente, soit par une bobine alimentée par une énergie électrique.
Par conséquent dans la description ci-après du fonctionnement, il peut se faire, soit que l'organe 8 soit aimanté et que les noyaux 2 et la base 1 soient en acier doux (disposition préférée) ou que l'organe 8 soit en acier doux et les noyaux 2 ou la base 1 soient aimantés- Dans les deux cas, lors du mouvement oscillatoire de l'organe 8 de la position indiquée en traits pleins aux figures let 6 à la position indiquée en traits interrompus à la figure 6, le flux magnétique dans le circuit magnétique des bobines 3 et 5 sera augmenté, tandis que le flux dans le circuit magnétique des bobines 4 et 6 sera diminué. Lors du mpuvement opposé de l'organe 8, il se produit des changements inverses dans les flux.
Les 4 bobines peuvent être connectées en série (et
<Desc/Clms Page number 7>
de préférence elles le seront) ou en parallèle, ou en série parallèle. Mais-de toute façon, les connexions sont telles que les courants induits dans, les différentes bobines par les variations du flux magnétique,soient additifs
Considérant un circuit en série, tel qu'il est montré à la figure 6 et en suivant ce circuit d'une extrémité à l'autre, les spires des bobines 3 et 5, seront ainsi dans un seul et même s;ens et les spiresdes bobines 4 et 6 dans, le sens opposé.
Par conséquent, lors du mouvement de l'organe 8 de la' position en traits pleins à celle en traits interrompus, de la figure 6, un courant supplémentaire, ou une impulsion de ten- sion sera créé dans les 4 bobines, et pous simplifier la des- cription, on peut dire que par ce mouvement une impulsion de tension positive est envoyée dans le conducteur 40 sortant du transmetteur* Lors du mouvement oscillatoire opposé de l'organe générateur 8, de la position en traits interrompus, à celle en traits pleins de la figure 6 une impulsion de signe opposé ou négatif sera créée dans le conducteur 40.
Il faut remarquer que les marnes émissions d'impulsions auraient lieu dans le circuit 40 sans qu'il soit nécessaire d'avoir 4 bobines. Par exemple, en ne considérant qu'une seule bobine, par exemple la bobine 5, le mouvement oscillatoire du générateur 8 en se rapprochant puis en s'éloignant de cette bo- bine, ou de son noyau, créera des impulsions de signes opposés lors de mouvements inverses. La.même chose est vraie si des paires de bobines sont employées. par exemple, la paire 5,6, la paire 5,3, ou la paire 5,4.
Toutefois, la disposition présentée est préférable,à la fois par l'efficacité dans la création d'impulsions et pour l'équilibrage statique et dynamique de l'appreil. Ce dernier point est particulièrement important lorsque le système est sujet à des vibrations ou à des forces d'accélération, comme en aviation.
La fonction générale de l'encliquetage magnétique est de faire mouvoir l'organe générateur 8 de l'uneà l'autre'de ses @
<Desc/Clms Page number 8>
positions de façon relativement lente de manière à provoquer une variation lente du flux magnétique durant ce mouvement et ensuite, de faire mouvoir l'organe générateur de sa dernière position à sa position initiale à grande vitesse de façon à provoquer une variation relativement rapide du flux magnétique durant ce mouvement; et, également d'arriver à ce que les orientations des mouvements lent et rapide s'inversent lorsque le sens de rotation de l'organe de commande initial s'inverse.
Une forme préférée exemplative d'enclenchement magnétique est donnée aux figures 1 et 2.
Ainsi qu'il est indiqué sur ces figures,le mécanisme d'encliquetage comprend six barreaux aimantés, deux barreaux aimantés 9 commandés, connectés de façon permanente pour tourner avec l'aimant générateur 8 et 4 barreaux aimantés de commande Il qui peuvent opérer une rotation en un tout, indépendamment des barreaux aimantés commandés 9, sans aucune limitation dans chacun des deux sens. Ainsi que l'indiquent les dessins, les barreaux aimantés commandés 9 du système sont montés, rigidement sur l'arbre 7 sur lequel l'aimant générateur 8 est également monté rigidement, de façon que les deux systèmes magnétiques oscillent ensemble Le système des barreaux aimantés de commande 11 est indiqué comme monté rigidement sur un arbre 10 concentrique à l'arbre 7, mais indépendant de lui.
La rotation de l'arbre 10 est commandée par ou à partir de Isolément qui sera appelé l'organe de commande primaire, indiqué schématiquement en 12 à la figure 2, et qui peut être tout élément mobile ou rotatif
Par exemple dans un système de contrôle à distance, ou d'action à distance, l'élément 12 peut n'eyre rien de plus qu'une poignée actionnée à la main, ou un cadran, ou dans les systèmes où l'on désire donner l'indication à distance d'un état variable existant, l'élément 12 sera lui-même l'organe, appareil ou mécanisme (ou sera relié à celui-ci) dont la position ou la condition est à indiquer à distances Dans un but explicatif,
<Desc/Clms Page number 9>
mais sans restriction, on peut dire que l'élément 12 est,
par exemple un indicateur de pression, et que l'arbre 10 est relié à cet indicateur de façon telle qu'il tourne dans l'un ou l'autre sens si la pression monte ou descende En concordance avec cette assertion, le récepteur (décrit ci-après) agira comme un indicateur de pression, tout comme l'aiguille indicatrice devant un cadran gradué. Toutefois, comme il a été indiqué ici, le récepteur est capable de faire mouvoir tout indicateur convenable, appareil ou mécanisme, selon l'usage auquel le système est appliqué.
Ainsi que 1'illustre le dessin, le système magnétique. commandé 9 se compose de.2 barreaux aimantés se prolongeant de part et d'autre de l'arbre 7 et ayant leurs deux extrémités extérieures aimantées avec la même polarité, nord par exemple.
Ainsi que le dessin le montre également, le système magnétique de commande 11 comprend 4 aimants radiaux 11a, 11b et 11d, aimantés de façon à faire alterner les polarités terminales.
Les longueurs radiales de tous les aimants sont en substance égales, et le système magnétique 11 tourne, dans un plan proche du plan d'oscillation du sys,tème magnétique,du système magnétique commandé 9, de fagon que, durant la rotation, les pôles des aimants 11 approcheront de tout près les p6les des aimants 9'.
Dans l'explication du mode opératoire du mécanisme d'encliquetage, on supposera, que les parties: se trouvent initialement dans les positions relatives indiquées à la figure 1, et que l'axe 10 et le système magnétique de commande 11 sont mis en rotation en sens inverse des aiguilles d'une montre.
Dans ce mouvement en sens inverse des aiguilles d'une montre, le pele sud de l'aimant llb s'approche du pôle nord de l'aimant commandé 9;
Lorsque ces deux pôles se rapprochent l'un de l'autre, l'attraction de 11b pour 9 augmente, mais l'aimant commandé 9 ne peut se mouvoir vers l'aimant llb parce que l'aimant généra- teur 8 et lui-même sont à la limite de leur mouvement dans ce @
<Desc/Clms Page number 10>
sens (sens des aiguilles d'une montre).
L'aimant de comman- de 11b s'approche de l'aimant commandé 9,atteignant fina- lement une position en opposition par rapport à lui, et alors, commence à se déplacer en s'éloignant de lui* La force magné- tique des aimants dans le sytème d'encliquetage est beaucoup plus grande que la force magnétique de l'aimant générateur 8 ou du circuit magnétique dont il forme une partie. Par consé- quent, lorsque l'aimant de commande 11b commence à s'éloigner de l'aimant commandé .9 exerçant une force attractive intense sur ce dernier, cet aimant commandé commance aussitôt à sui- vre l'aimant de commande 11b. La force attractive de l'aimant générateur 8 pour les noyaux 2 est surmontée par la force attractive beaucoup plus grande de l'aimant 11b pour l'aimant
9.
De la sorte, cet aimant 9 suit de tout près l'aimant llb voyageant très approximativement à la même vitesse que ce der- nier jusqu'à ce que l'aimant générateur 8 se soit mû de la position indiquée dans la, figure 1 et en traits pleins à la figure 6 à la position indiquée en traits interrompus à la figure 6, où il vient buter contre les noyaux 2 des bobinas
3 et 5. Ce mouvement de l'aimant générateur est comparativement lent, et ne crée qu'une impulsion d'amplitude faible ou négligeable dans les bobines.
Dans la rotation continue en sens inverse des aiguilles d'une montre, du système magnétique de commande 11, le pôle nord de l'aimant 11c s'approche ensuite du pole nord supérieur de l'aimant 9. Cet aimant 9 et l'aidant générateur 8 se trouvant maintenant à la limite de leur mouvement en sens inverse des aiguilles d'une montre, l'action répulsive de 11c sur 9 reste sans effet jusqu'à ce que 11c ait juste dépassé 9. Lorsque celà se produit, la tension attractive de l'aimant générateur 8 sur les noyaux 2 des bobines 3,et 5 est brisée par la force répulsive beaucoup plus grande entre les ptles de même nom de 11c et de 9, et l'aimant commandé 9 et par conséquent repoussé dans le sens des aiguilles d'une montre à grande vitesse,
<Desc/Clms Page number 11>
jusque sa position initiale, indiquée à la figure 1.
Pendant cette action de "déclenchement" à grande vitesse, le flux magnétique dans. les circuits magnétiques des bobines 4 et 6 augmente rapidement, et dans ceux des bobines 3 et 6 il diminue rapidement, d'où il résulte une impulsion de grande amplitude et de courte durées
D'après la convention adoptée dans cette description , cette impulsion serait négative.
Lorsque les parties se trouvent revenues dans la pos,ition de la figure 1, le pôle de commande suivant qui s'approche dupôle nord supérieur de l'aimant'commandé 9, ssera le pôle sud de l'aimant de commande 11d. Comme il vient à l'opposé, et commence par dépasser le pôle nord de l'aimant 9, ce dernier va le suivre doucement tout comme il a suivi précédemment le pôle sud de l'aimant llb, et l'aimant commandé et l'aimant générateur 8 seront donc à nouveau mis lentement jusqu'à la limite de leur mouvement inverse de celui des aiguilles d'une montre.
A ce moment, quand le pôle nord de l'aimant de commande 11a s'approche ensuite et dépasse le pôle nord supérieur de l'aimant commandé 9, l'action de "déclenchement" à grande vitesse de l'aimant commandé et de l'aimant de commande dans le sens des aiguilles d'une montre va se répéter, accompagné d'une impulsion négative de grande amplitude dans le circuit de la bobineo Lors des passages successifs; en sens inverse des aiguilles d'une montre des pôles alternés des aimants de commande, l'aimant commandé et l'aimant générateur se mouvront alternativement lentement en sens inverse des aiguilles d'une montre, puis seront entraînés dans une action de "déclenchement" à grande vitesse dans le sens des aiguilles. d'une montre.
En admettant d'autre part que le système magnétique de commande tourne dans le sens des aiguilles, d'une montre, on verra sans que des explications détaillées soient nécessaires, que lors du passage alternatif dans le sens des aiguilles d'une montre des pales sud et nord du système de commande
<Desc/Clms Page number 12>
le pôle nerd de l'aimant commandé 9 sera. alternativement mú lentement dans le sens des aiguilles d'une montre, et entraînés dans une action de"déclenchement" à grande vitesse dans le sens antihoraire.
Dans le mouvement lent dans le sens horaire, l'impulsion créée dans les bobines a une amplitude faible ou négligeable, tandis que dans le mouvement anti-ho- raire rapide de l'aimant générateur, une impulsion de courte durée et de grande amplitude est créée; de signe positif d'après les conventions admises dans cette description*
Il est admis que la vitesse angulaire du système magnétique de commande Il est considérablement moindre que la vitesse angulaire due à l'action de "déclenchement" qui crée l'impulsion de grande amplitude ou encore, exposant la question d'une autre façon, les constantes du transmet- teur seront déterminées dans chaque cas particulier, de fa- con que la vitesse angulaire de l'action de "déclenchement" soit supérieure à la, vitesse angulaire maximum avec laquelle tourne le système magnétique de commande 11;
de la sorte dans chaque cas, l'amplitude de l'impulsion créée par l'action de déclenchement sera. matériellement plus grande que l'amplitude de l'impulsion de signe opposé créée par ce qu'on peut appeler "laction d'enclenchement"du mécanisme d'encliquetage.
En fait,dans une grande variété d'usages et d'installations, la vitesse angulaire de l'aimant de commande 11 est relativement si lente que l'impulsion créée pendant le "mouvement d'enclenchement" est d'amplitude approximativement nulle ou négligeable.
Dans tous les cas, l'amplitude de l'impulsion créée par l'action de "déclenchementt' doit équivaloir au moins, par exemple à trois fois l'amplitude maximum de l'impulsion créée pendant l'action "d'enclenchement".
La relation entre la vitesse angulaire de l'action de "déclenchement" par rapport à celle de l'aimant de commande est également un facteur qui entre dans la détermination du rapport de la durée du temps. d"une impulsion à celle d'un
<Desc/Clms Page number 13>
cycle complet:
De façon générale, il est désirable que la pério- de du cycle soit, par exemple de deux fois ou davantage, la période d'impulsion, de façon que les impulsions successives restent distinctement séparées, et pour donner au récepteur amplement le temps nécessaire pour revenir à sa position normale après chaque mouvement d'impulsion. Par exemple, si le sytème magnétique de commande travaille à raison de 100 cycles par seconde , la période d'impulsion doit être limitée, par exemple à cinq millièmes de seconde ou moins.
La descrip- tion, jusqu'ici, a admis qu'il n'y a qu'un aimant commandé 9 présentant un pôle terminal. Dans une telle disposition, le nombre de cycles complets par révolution des aimants de commande, sera égal au nombre de paires de pôles alternati- vement nord et s,ud du système magnétique de commande* Avec le type d'appareil de commande montré à la figure 1, il y a deux cycles complets par révolution des aimants de commande.
Le transmetteur créera deux impulsions successives (positi- ves) par révolution de l'arbre 10 dans le sens horaire, et deux impulsions opposées (négatives) par révolution dans le sens anti-horaire.,, Le nombre de cycles par révolution peut étre augmenté, en augmentant les paires de pôles du système de commande : la seule limite dans ce sens étant que l'angle entre les pèles nord et sud adjacents de l'appareil de com- mande doit être supérieur à l'angle d'oscillation de l'aimant commandé.
Si le nombre de paires de pelés commandés est pair (comme dans la figure 1) l'appareil de commande aura des pôles de même nom dans des sens diamétralement opposés, et par conséquent, l'aimant commandé peut-être double, comme indiqué, avec deux pôles semblables diamétralement opposés.
Si le nombre de paires de pûtes de l'organe de commande est impair, il aura des p6les différents en opposition diamétrale et l'aimant commandé double aura alors. des pelés différents en opposition diamétrale. Quoique le système opère avec un aimant commandé n'ayant qu'un seul pôle, il est souhaitable
<Desc/Clms Page number 14>
que cet aimant de même que l'aimant de commande, soient à
EMI14.1
pôles multîpleso
Une telle disposition conduit à un équilibre statique et dynamique et augmente aussi le nombre de cycles et le nombre d'impulsions de grande amplitude qui sont créées à chaque révo- lution de l'arbre 10 et de l'aimant de commande. Dans la dispo- sition indiquée, 11 y aura deux impulsions de cette espèce que par révolution.
De ce qui précède, on peut déduire déjà/le donc- tionnement du mécanisme d'encliquetage comporte l'approche re- lative et le passage successivement d'une paire de pôles diffé- rents, l'un dans le système de commande et l'autre dans le systè- me commandé, et ensuite d'une paire de pôles semblables* Toute distribution polaire entre le système de commande et le'système comrnandé qui réalisera cette succession alternative de passages polaires, travaillera dans le sens désiré.
Comme illustration,dans la figure 1, l'aimant commandé
9 pourrait être l'aimant de commande, et les aimants de commande
11, pourraient être commandés. Cela peut se voir facilement en remarquant que l'opération d'encliquetage dépend seulement du mouvement relatif des deux systèmes magnétiques et que les réac- tions entre deux aimants quelconques. s'approchant et de dépassant sont nécessairement égales et opposées. Il n'est évidemment pas nécessaire que les différentes bobines soient montées sur des noyaux. Leur présence ne fait qu'augmenter l'efficacité:, de la génération d'impulsions*
Mais, sans noyaux, les oscillations de l'aimant entre les positions relatives qui ont été indiquées créeront les im- pulsions, comme cela a été décrit.
Comme il a été indiqué précédemment, il n'est pas néces- saire que l'élément 8 soit aimanté, 11 peut être en n'importe quelle substance magnétique et le flux magnétique peut être pro- duit en tout point da circuit magnétique passant par les noyaux.
Par exemple les noyaux eux-mêmes peuvent être aimantés ou la plaque de base 1 peut être convenablement aimantée pour produire
<Desc/Clms Page number 15>
le flux magnétique, que les noyaux 2 soient employés ou non.
Si l'élément-générateur 8 est un aimant(comme c'est préférable) il n'est' pas nécessaire que l'aimant 8 et les aimants commandés 9 du mécanisme d'encliquetage soient des ,aimants séparés*
Comme on le verra facilement) la relation angulaire particulière entre les aimants 8 et 9 telle qu'indiquée à la figure 1 n'est pas une caractéristique nécessaire du système. L'aimant 9 pourrait tout aussi bien être parallèle à l'aimant 8, et,pour autant que les fonctions de variation de son flux soient à considérer, l'aimant 8 pourrait tout aussi bien avoir des pelés semblables à ses extrémités.
Dans ce cas, l'aimant 9, parallèle à l'aimant 8 pourrait être placé tout près de lui, ou contre lui, de façon que tous les deux forment, non seuelement virtuellement, mais en fait, un seul et même aimant* Les opérations du système avec de tels changements seraient encore exactement celles décrites ci-dessus* Il n'est pas nécessaire que l'aimant commandé 9 et l'aimant de commande 11 soient co-axiaux, sauf dans la cas d'un dispositif à bras multiples, comme indiqué. Par exemple, si l'aimant commandé 9 n'a qu'un bras et un pôle, l'axe de l'aimant de commande 11 peut être disposé dans n'importe quelle position où ses pôles se meuvent en décrivant un arc qui soit en parallélisme approximatif avec le mouvement courbe limité du pôle de l'aimant commandé 9.
La rapidité de l'action de déclenchement et l'amplitude de l'impulsion créée sont en substance indépendantes de la vitesse à laquelle tourne l'aimant de commande 11, aussi longtemps que cette vitesse est relativement basse, comme il a été dit ci-dessus. Ceci est un avantage net dans les systèmes où l'organe de commande initial peut opérer à des vitesses différentes, un indicateur de pression par exemple. Quelle que soit la rapidité de mouvement de l'indicateur de pression, chaque impulsion créée est forte et distincte
<Desc/Clms Page number 16>
et capable de faire mouvoir de façon positive et sûre le récepteur du système.
Le nombre d'impulsions créées par le transmetteur pour chaque révolution ou pour tout autre unité de mouvement de l'organe de commande primaire, c'est-à-dire l'espace angulaire des impulsions créées, par rapport à la rotation angulaire de l'organe de commande primaire, ne dépendra pas seulement du nombre de pôles dans les deux systèmes magnétiques à encliquetages 9 et 11, mais également du rapport de réduction des engrenages qui peuvent être insérés entre l'organe de commande primaire et le système magnétique de commande 11.
Dans tous les cas où des engrenages aont ainsi interposés, c es engrenages peuvent avoir soit un rapport de réduction constant, soit un rapport variable. Ainsi, pour reprendre le cas exemplatif de l'indicateur de pression, il peut être souhaitable d'avoir une indication plus exacte des pressions dans telle portion limitée de l'échelle de l'indicateur de pression* Dans ce but, des engrenages de rapport variagle, tels des engrenages elliptiques, peuvent être employés, et congus de façon que l'aimant de commande 11 tourne relativement plus vite dans la partie critique de l'échelle,et que par conséquent, le transmetteur émette un plus grand nombre d'impulsions par unité de mouvement de l'indicateur de pression primaire de commande*
Dans tout dispositif de ce genre,
l'indicateur final du récepteur sera calibré de façon correspondante. Les figures 2 et 2a montrent à titre d'exemple une paire de roues dentées elliptiques 10a et lOb engrenant entre l'arbre 10 et l'arbre.
10c de l'appareil de commande primaire 12. Le récepteur, tel. qu'il est indiqué dans sa forme illustrée et préférable, comprend un système magnétique ..polarisé combiné avec un encliquetage mécanique,qui agitpour faire mouvoir un indicateur
<Desc/Clms Page number 17>
(ou tout autre appareil ou mécanisme) sélectivement pas à pas dans un sens déterminé dépendant du signe de l'impulsion ou des impulsions reçe(s).
Une forme préférée du mécanisme récepteur est donnée aux figures 3 à 5. Dans la figure 5, le récepteur dans son ensemble est montré, monté dans un boîtier convenable (traits interrompus) prévu pour'montage sur panneau* Le mécanisme a une bobine 15 sur un noyau 16 en fer doux et en forme de U et un aimant 17 avec une armature en forme de X, monté rigi- dement sur un arbre 18 pour une rotation oscillatoire dans l'intervalle compris entre les extrémités libres du noyau 16.
.!Pour déterminer le sens de rotation de l'arbre 18 en concordance avec le sens du flux de courant dans la bobine 15, les quatre bras 17a, 17b, 17c, 17d de l'aimant 17 sont aimantés alternativement nord et sud, comme indiqué. L'armature de l'aimant 17 est rappelée par des ressorts légers 19 et 20 pour prendre normalement la. position neutre indiquée aux figu- res 3,5 et 6, lorsque la.bobine 15 est désexcitée' Dans un but descriptif, on supposera que la bobine 15 est connectée dans le circuit de la figure 6 de telle façon que lors de la production,d'une impulsion positive dans le transmetteur, l'extrémité du noyau 16 qui est adjacent aux bras 17a et 17b soit aimantée avec une polarité nord, et l'autre extrémité du noyau avec une polarité sud.
Sous l'effet de cette excitation l'aimant à armature en forme de X va tourner dans le sens horaire jusqu'à ce que les bras 17b et 17c soient en ligne avec les extrémités libres du noyau 16 (voir figure 4). D'un autre côté, si l'impulsion reçue est négative, on supposera que l'armature de l'aimant va tourner dans le sens anti-horaire pour aligner ses pôles 17a et 17d avec le noyau 16. Pour éviter que l'armature ne dépasse cette position et oscille autour de sa position finale, un certain effet d'amortissement peut lui être appliqué si on le désire. Dans les conditions ordinaires, les frottements dans les différentes parties en mouvement avec l'armature pro- duira un effet d'amortissement suffisant.
La vitesse à laquelle
<Desc/Clms Page number 18>
l'armature se meut sous l'effet de ses mouvements induits magnétiquement dépend principalement des constantes magnétiques incluses dans le calcul et de l'inertie des parties mobiles.
D'une façon générale, il est souhaitable de calculer ces facteurs de contrôle de telle façon que le mouvement soit rapide, et l'élasticité des ressorts 19 et 20 peut aussi être conçue de façon à ramener rapidement l'armature dans la. position neutre : ce qu'ils font à la cessation de chacune des impulsions reçues*
Sans description détaillée, on conçoit que l'élec- tro-aimant et l'armature polarisée ne demandent pas de double pôle.
Par exemple,.les mêmes fonctions peuvent être remplies quoiqu'avec moins d'efficacité, si l'armature n'a que les deux pôles 17a et 17b et le noyau 16 un pôle seul émeute
La disposition symétrique double a aussi l'avantage d'être bien équilibrée* Lors de la réception de chaque impulsion du transmetteur, l'armature du récepteur oscille avec une amplitude prédéterminée d'un c6'té et de l'autre de sa position neutre, d'après le signe de l'impulsion recue.
La fonction générale du mécanisme d'encliquetage physique est de faire progresser 1' organe commandé final du systeme (dans ce cas particulier : une aiguille) d'une unité de distance prédéterminée, soit dans l'un soit dans l'autre sens, d'après celui dans lequel l'arma fuse a été déplacée depuis sa position neutre. Le bras 19 porte deux cliquets diamétralement opposés, et se faisant face 20 et 21, qui dans leur position neutre (fig.3) viennent porter contre deux butoirs 22 et 23 en aiguille qui peuvent parfaitement être montés sur une plaque 24 (voir figure 5) qui fait partie du boîtier de l'instrument.
Les cliquets 20 et 21 agissent respectivement sur les roues à rochets 25 et 26 qui ont des dentures à faces opposées 25a et 26a' Chaque cliquet en coopération avec son butoir, agit sur sa roue à rochet comme un cliquet à dépassement lorsqu'il est ramené de sa position neutre, il est levé
<Desc/Clms Page number 19>
par son butoir, mais il engrène et entraîne sa roue à rochet dans un mouvement en avant depuis la position neutre.
De cette façon, lors ,du. mouvement de l'armature dans le sens horaire jusqu'à la position de la figure 4, le cliquet 20 pousse son rochet 26 dans le sens horaire et le cliquet 21 soulève son rochet (en le libérant)-Lors du mouvement de sens anti-horaire de l'armature, le, cliquet 20 se lève, et le cliquet 21 pousse son rochet 25 dans le sens anti-horaire. Les deux rochets sont montés rigidement s,ur l'arbre 29 concentrique à l'arbre 18 de l'armature, mais indépendant de lui. L'arbre 29 Qui peut être parfaitement supporté par la plaque 24: porte l'aiguille 28 qui se meut devant le cadran gradua 27.
Le sens du mouvement pas à pas de l'organe commandé final, c'est-à-dire l'arbre 29,dépend du sens du mouvement de l'armature 17 qui est déterminée par la signe de la ou des pulsations reçues- Le signe de la pulsation ou des pulsations est déterminé parla direction du mouvement de l'organe de commande initial, quel qu'il soit, et le nombre de pulsations accès es,t déterminé par l'amplitude de ce mouvement,.
Par conséquent, pas à pas, l'organe commandé ninal se meut en concordance avec les mouvements de l'organe de commande initial, dans chacun des deux sens opposés,.
Revendications.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.