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SYSTEME DE SIGNALISATION ELECTRIQUE A DISTANCE.
La présente invention se rapporte à des méthodes et moyens de réalisation pour l'indication à distance de valeurs d'orienta- tion ou d'autres grandeurs.
Suivant la présente invention une valeur d'orientation ou autre grandeur est automatiquement traduite en un nombre exprimé en numérotation linéaire et ce nombre est transmis à un point éloigné au moyen d'une série d'éléments de signaux chaque élément consistant en une parmi deux conditions possibles. Le nombre.ainsi exprimé sous forme de code est reçu et traduit automatiquement en une position angulaire.
En vue de fixer les idées et de décrire clairement la nature de l'invention, l'indication à distance d'une orientation, tel que le cap d'un avion préalablement déterminé au moyen de tout système approprié, sera décrit. L'orientation est automatiquement transposée en un nombre exprimé en numérotation binaire qui équivaut à diviser
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l'espace angulaire de 360 dans lequel se trouve le cap considéré en secteur successifs de 180 , 90 , 45 , et ainsi de suite, jusqu'à l'obtention du degré d'exactitudedésiré.
Chaque chiffre d'un nombre exprime en numérotation binais a seulement deux valeurs possibles, à savoir un etzéro. Un nombre de la sorte avec douze chiffres exprime une orientation avec une approximation un peu moindre que cinq minutes d'arc, puisque 212 *
EMI2.1
bre peut avoir lieu d'une manière analogue à celle en usage avec les téléimprimeurs à code, la suite de douze périodes d'impulsion dont chacune peut être occupée soit par une condition de marquage, soit par une condition d'espacement, étant précédée par une impul- sion de départ avec condition d'espacement, et suivie par une im- pulsion d'arrêt avec condition de marquage.
On doit remarquer que dans le code pour téléimprimeur , chaque période d'impulsion demande environ 20 millisecondes, afin de permettre la transmission des combinaisons de code d'impulsions sur de longues lignes. La période de temps nécessaire pour recevoir et traduire la condition existant dans une période d'impulsions n'est toutefois que de une ou deux millisecondes. En conséquence, dans l'application à la présente invention, chaque période d'impul- sion peut être d'une durée considérablement moindre que la durée de 20 millisecondes employée avec le code pour téléimprimeur, pour- vu que les lignes sur lesquelles la transmission doit avoir lieu ne soient pas électriquement très longues.
En vue de simplifier l'appareillage à utiliser, il est préférable de transmettre la combinaison de code d'impulsions par une série d'impulsions séparées par des intervalles à potentiel nul, car, de cete manière, les impulsions oeuvent être utilisées elles-mêmes pour faire avancer le distributeur au récepteur et éviter ainsi la nécessité d'une synchronisation soignée entre les distributeurs du transmetteur et du récepteur, qui est nécessaire même avec la transmission du type départ-arrêt. On remarquera que les vitesses des distributeurs de transmetteur et de récepteur
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doivent concorder avec d'autant plus d'approximation que le nombre d'éléments du code utilisé est plus élevé.
Le mécanisme qui, du coté transmetteur doit être amené à l'orientation qu'il s'agit de transmettre, peut être du même type que celui qui, au récepteur, doit être mis en position d'après la combinaison de code reçue, dont le mécanisme pour traduire une orientation en un code et celui pour traduire le code en une orien- tation peuvent être du même type* Les principes mis en.oeuvre dans un exemple de réalisation de l'invention sont illustrés par la figure 1 des dessins annexés à la présente description. Dans cette figure ,S et D représentent des commutateurs analogues à ceux employés dans les bureaux téléphoniques automatiques, chacun d'eux consistant en un frotteur ou des trotteurs se déplaçant sur et faisant contact avec les plots respectifs de un ou plusieurs bancs de contact.
Le commutateur S est amené dans l'orientation qu'il s'agit de transmettre , et le commutateur D est ensuite mis en rotation. Le commutateur D a un frotteur d relié à la terre. Des contacts d'une même parité du banc de contacts ne sont pas reliés et les contacts restants sont reliés aux frotteurs des bancs de contact successifs du commutateur S. Afin d'expliquer le principe ytilisé pour la conversion d'une orientation en un nombre en numé- rotation binaire le cas très simple d'un nombre de trois chiffres sera considéré.
Le banc de contacts balayé par le frotteur a du commuta- teur S est divisé en deux moitiés. Les contacts de chaque moitié sont reliés ensemble et chacun respectivement aux relais NP et PP.
Lorsque le balai du commutateur D parvient sur le contact relié au balai a du commutateur S, le relais NP ou le relais PP sont ex- cités, suivant que le balai du commutateur S se trouve sur la pre- mière ou la seconde moitié du banc de contacts.
Un potentiel négatif ou positif se trouve alors connecté à la ligne L par les contacts np du relais NP ou les contacts pp du relais PP, suivant celui de ces relaisqui se trouve actionne pour le premier chiffre du nombre à transmettre.
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Lorsque le balai d parvient sur son contact suivant, le relais qui était excité se trouve désexcité, assurant ainsi un in- tervalle au cours duquel il n'y a pas de potentiel appliqué à la ligne L.
Sur le banc de contacts exploré par le balai b du commii.- tateur S, les contacts de chaque quart de même parité sont reliés ensemble, et les contacts du premier et du troisième quart sont reliés au relais NP et ceux du second et du quatrième quart au re- lais PP. Lorsque le balai d parvient sur le contact qui est relié au balai b du commutateur S, le relais NP ou le relais PP sont ex- cités suivant le quart du banc de contact dans lequel se trouve le contact ou plot sur lequel le balai b est placé.
Les contacts explorés par le balai c du commutateur S sont pour chaque huitième de banc reliés entre eux et les huitièmes de même parité sont reliés au relais NP ou au relais PP.
On appréciera que la valeur de chaque chiffre du nombre se trouve transmise par le signe du potentiel connecté à la ligne
L et que les éléments de code représentant les valeurs des chiffres sont séparés par des intervalles de potentiel nul. La valeur du premier chiffre indique dans quelle moitié de la circonférence se trouve l'orientation, la valeur du second chiffre le quart à l'in- térieur de la demi-circonférence indiquée par la valeur du premier chiffre, et le troisième chiffre le huitième à l'intérieur du quart indiqué par les valeurs des premier et deuxième chiffres.
Le commutateur D peut être entraîné par un moteur électri- que ou par un électro d'avancement pas à pas à auto interrupteur.
Dans l'un ou l'autre cas, le circuit du dispositif d'entraînement sera fermé lorsqu'on désire commencer la transmission et ouvert automatiquement lorsque le commutateur atteindra sa position normale Le commutateur S peut être amené manuellement à la position désirée ou bien il peut y être mis en place automatiquement d'après l'appareil dont la lecture doit 5tre indiquée, par exemple pour indiquer l'orientation donnée par une antenne directive, le même mécanisme peut faire tourner l'antenne et le commutateur S jusqu'à ce qu'une position de ..zéro', soit trouvée.
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Les impulsions transmises peuvent être reçues et enre- gistrées sur des relais, comme montré, par exemple, à la figure 2 des dessins. La ligne L est connectée aux relais polarisés P et N en série. les contacts P1 et P2 du relais P sont fermés pour la réception d'une impulsion positive, tandis que les contacts n du relais N sont fermés pour la réception d'une impulsion négative.
Un commutateur DI ayant deux trotteurs d1 et d2 qui se déplacent sur leurs bancs de contact respectifs est entraîné pas à pas par un électro DM, les frotteurs avançant d'un pas lorsque l'électro DM est désexcité après avoir été excité. Les contacts du banc d1 sont connectés aux relais A, B, C et D.
Si la première impulsion reçue est positive, le relais P ferme 'ses contacts pi et p2. Les contacts p1 ferment un circuit par le balai d1 et le premier banc de contacts pour le relais A qui a ses contacts a, se ferme un circuit de blocage à la terre des contacts de repos ca1. Si la première impulsion est négative, le relais A n'est pas excité. Quelle que soit la polarité de la pre- mière impulsion, un circuit est fermé aux contacts p2 ou n pour un relais à relâchement lent CA et pour l'électro DM. Le relais CA @ a ses contacts ca2 ferme un circuit pour le relais ce qui à ses contacts cc1 ferme un nouveau circuit de blocage pour le relais A avant que ce relais ne puisse relâcher par suite de 1.'ouverture aux contacts ca1 de son circuit de blocage primitif.
Lorsque la première impulsion cesse, l'électro DM se désexcite et les frotteurs dl et d2 avancent d'un pas. Le relais CA étant relâchement lent n'ouvre pas ses contacts à ce moment. La'seconde impulsion, si elle est positive est enregistrée sur le relais B qui est excité et se bloque. Les impulsions suivantes sont enregistrées sur les relais C., D et d'autres relais non montrés, prévus suivant le nombre d'éléments de code employé. Le relais CA reste excité pendant les intervalles entre les impulsions et maintient ainsi CC opéré. Lors- que CC relâche, un circuit est fermé pour l'électro DM à travers les contacts de repos cc2 de son propre interrupteur et les contacts hors-normale du banc d2 en vue de ramener le commutateur distribu- teur à sa position.de repos.
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La manière dont un commutateur S'peut être amené dans une position correspondant à celle du commutateur S du transmetteur , d'après les impulsions reçues et enregistrées est montré à la fig. 3 pour le cas simple de trois impulsions, supposées enregistrées sur les relais A, B et C respectivement de la figure 2 par l'exci- tation ou la non-excitation de ces relais, suivant que les impul- sions successives étaient positives ou négatives.
On admet que le commutateur S' est capable d'être entrainé dans un sens ou dans l'autre au moyen d'un moteur électrique, les relais BD et FD actionnent, lorsqu'ils sont excités, des embrayages pour les deux sens du mouvement. Un relais CD est prévu qui, lors- qu'il est opéré, débraye un arbre d'entrainement du commutateur S' de l'arbre du moteur ou arrête le mouvement du commutateur de quel- que autre manière. Lorsque le relais CC de la figure 2 est excité ses contacts cc3 (figure 3) actionnent le relais CD pour empêcher tout mouvement du commutateur S' jusqu'à ce que la combinaison du code entière ait été complètement enregistrée. Lorsque CC (fig.2) relâche, l'arbre du moteur est embrayé avec l'arbre d'entraînement du commutateur S' par l'intermédiaire d'un embrayage "arrière" ou "avant" suivant que BD ou FD est opéré.
Les relais BD ou FD à opérer dépendent des positions dans lesquelles les frotteurs du commutateur S' sont placées et de l'état d'excitation ou de non excitation du relais A. Si les frotteurs sont placés sur la première moitié du banc et que A n'est pas excité aucun des relais BD ou PD n'est opéré. Egalement si les trotteurs sont placés sur la deuxième moitié du banc et que A soit excité , aucun des relais BD ou FD n'est opéré. Evidemment si le commutateur S' devait toujours partir de sa position de repos, la possibilité de mouvement rétrograde donnée par le relais BD et son embrayage deviendrait inutile etle relais FD pourrait simplementdevenir l'électro d'entrainement du commutateur comme DM de la figure 2.
Même tel qu'il est obtenu, l'entraînement rétrograde constitute sim- plement un arrangement pour gagner du temps.
Si cependant, les frotteurs sont placés sur la moitié du banc autre Que celle signalée par la condition du relais A, celui
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des relais BD ou FD qui est nécessaire pour amener les frotteurs sur l'autre moitié, est excité. Lorsque le frotteur a est sur la moitié du banc signalée par la condition du relais A, la terre du frotteur a est prolongée jusqu'au frotteur b et des contacts du relais B. D'une manière analogue lorsque les frotteurs de S' sont placés sur le quart signalé par la condition du relais A et la condition du relais B, le circuit des relais BD et FD dépend de la condition du relais C.
Lorsque les frotteurs atteignent le .jeu de contacts voulu, le relais CD est opéré par les contacts c3 ou c2, le banc de contacts et le frotteur c, les contacts b2 ou b3, lé banc de contacts et le frotteur b, les contacts a2 ou a, le banc de contacts et le balai a, la terre. La manière dont l'arrangement décrit peut être étendu à un nombre quelconque d'impulsions de la combinaison de code apparaîtra clairement.
Des considérations mécaniques limitent toutefois le degré de subdivision qui peut pratiquement être employé et pour un nombre de positions possibles supérieur à 64, il est nécessaire d'employer un mode de placement à deux étapes, comme montré schématiquement à la figure 4. Le moteur M est couplé à un arbre qui entraine un commutateur de marquage S1 et également à travers un engrenage dé- multiplicateur W à un commutateur de marquage S2 dont le rapport d'engrenage est égal au nombre de positions que S2 peut sélecter.
Ainsi, si chacun des commutateurs S1 et S2 peut être placé dans l'une quelconque de 64 positions , et qu'un rapport de réduction de 64 à 1 soit utilisé, une quelconque parmi 4096 positions peut être sélectée, le placement préliminaire de S2 et un placement final de S1 étant effectués.
Puisqu'un tour du commutateur S1 correspond à un pas du commutateur S2, il y a pour certaines positions de S1 quelque doute quant au contact exact sur lequel les frotteurs du commutateur S2 sont placés. Théoriquement, par suite, le commutateur S2 ne devrait pas se déplacer progressivement, mais par pas successifs. Ce résultat est difficile à obtenir mécaniquement, mais le dispositif électrique montré à la figure 5 représente une solution. Le commutateur S2 est
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muni de deux jeux de trotteurs ayant entre eux un écart angulaire égal à la moitié de l'écart entre les points correspondants de deux contacts voisins. La figure 5a représente à une échelle agrandie deux contacts consécutifs du commutateur S2 et deux frotteurs A et B qui coopèrent avec eux.
Le frotteur particulier à employer est déterminé par les contacts co1 du relais CO.
Le relais CO est commandé par un banc de commutateur S1 de sorte que lorsque les trotteurs du comrnutateur S1 sont sur l'un quelconque des contacts 33 à 64, le relais CO est actionné comme montré à la figure 5b et ses contacts co1 sont dans la position montrée sur la figure 5a et le frotteur A est employé. Si les frot- teurs du commutateur S1 sont sur l'un quelconque des contacts 1 à 32 le relais CO n'est pas actionné et les contacts B sont employés.
Ainsi, si les trotteurs des commutateurs se déplacent dans le sens indiqué par les flèches, lorsque le commutateur S1 attient le contact 64, les frotteurs de S2 seront dans les positions montrées en AI et BI, et le frotteur employé sera dans la position AI près du bord du contact. Le frotteur B sera dans la position BI sur le contact suivant. Le pas d'avancement de 64 à 1 sur le commutateur S1 doit correspondre à un pas entier du commutateur S2 et ce résultat est obtenu par l'inversion des contacts co1 qui sélectent le frotteur B du commutateur. S2 sera dans la position montrée en S2 et près du bord du contact, mais le balai A dans la position correspondante A2 sera bien placé sur le contact. Par suite, lorsque le relais CO est réopéré le balai A sera sélecté et restera sélecté pendant le demi-tour restant du commutateur S1.
Une forme de mécanisme par les commutateurs S1 et S2 combinés en un seul appareil est montrée aux figures 6 à 9 dans Iesquelles la figure 6 est une vue en élévation en bout; la figure 7 est une vue en élévation latérale avec certaines parties enlevées, la figure 8, une vue en plan et la figure 9 une vue du type d'embrayage magnétique employé. Dans ce mécanisme, le commutateur S peut être déplacé indépendamment du commutateur S1, tout en conservant l'entrainement de S2 par le commutateur S1. Ainsi, le commutateur S2 peut être mis en place au moyen des six premiers éléments d'un code à douze éléments, tandis que le commutateur S1 est mis en
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place indépendamment par les six derniers éléments d'un tel code.
L'arbre MS du moteur M entraine un arbre principal DS au moyen des engrenages de réduction 12 et 13. L'arbre DS entraine les roues D et CG au moyen d'embrayages magnétiques réversibles distincts dont un est montré à la figure 9. La roue A est montée sur l'arbre DS et tourne avec lui. Une plaque CP est montée de manière à pouvoir basculer autour de l'arbre DS et porte deux roues d'engrenage B et 0 engrenant l'une avec l'autre, pendant que B engrène avec A. Dans la position où la plaque CP est montrée à la figure 9, B est égale- ment en prise avec la roue D, qui tourne dans le même sens que l'arbre DS. La plaque CP est commandée par deux électros FD et BD et ET) est montré excité dans la figure 9.
Lorsque FD est relâché et BD opéré, la plaque CP se trouve basculée de manière à dégager la roue B de la roue D, avec laquelle s'engage alors la loue C, in- versant ainsi le sens d'entrainement de la roue D.
L'arbre DS entraine une roue CG à travers un embrayage ana- logue, comportant une plaque GP1 qui bascule dans un sens ou dans l'autre par l'excitation de l'électro CFD ou de l'électro CBD.
Les plaques OP et CP1 sont en outre soumises à l'action de ressorts convenables de sorte que lorsque les deux électros d'em- brayage agissant sur chacune d'elles sont désexcités, l'entraine- ment est complètement dégagé et les loues D et CG respectivement restent immobiles .
Aux roues D et CG sont fixées respectivement les plaques HF et HO chaque plaque ayant la forme d'un coeur comme montré à la figure 6. Des galets d'appui SR1 et SR2 portés sur des bras 14 et 15 pivotés sur un arbre 16, sont maintenus en prise avec les plaques HF et HO respectivement par un ressort 17 et maintiennent les plaques HF et HC en position correcte à la fin de chaque tour.
Les bras 14 et 15 peuvent commander des contacts dans les circuits des électros d'embrayage afin d'assurer que les plaques HF et HC terminent une révolution lorsqu'elles l'ont commencée. Le chariot F des deux roues constamment en prise d'un train d'engrenages diffé- roue/ rentiel est porté sur le même arbre que la roue CG, tandis que la/
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D est reliée par l'intermédiaire des engrenages de réduction P, Q R et 3 à l'engrenage différentiel.
Les mouvements de D et FG sont, par suite, combinés en le mouvement voulu d'un arbre intermédiaire IS qui, par l'intermédiaire de la commande hélicoïdale W et WF entraine l'arbre FS sur lequel. sont montés les trotteurs du commutateur S2.
Les frotteurs du commutateur S1 sont entrainés par la roue S à travers un pignon intermédiaire FP.
Le type d'appareillage montré aux figures 6 à 9 utilise des pièces standard de sélecteurs mais il est clair nue les frotteur et les bancs de contact peuvent être remplacés par une série de cames qui, au moyen de leviers d'appui, cora.ma2dent des ressorts de contact. Ces cames seront taillées de manière que la première terne ses contacts pendant un demi-tour et les ouvre pendant l'autre-demi- tour; la deuxième est taillée pour fermer ses contacts des quarts de tour alternés d'un tour, et les ouvrir pendant les autres quarts, et ainsi de suite. Si un code à douze éléments est employé, la came finale de chacun des deux arbres à cames ferrera ses contacts pour des périodes alternées de 1/64 de tour.
Comme indiqué plus haut, le mécanisme montré aux figures 6 à 9 peut être employé au transmetteur. Si ce mécanisme doit faire tourner le cadre d'une antenne directive jusqu'à ce qu'une position de "zéro" soit atteinte les électros d'embrayage peuvent être com- mandés directement par un dispositif détecteur qui enregistre l'éner, gie reçue par l'antenne.
Le mécanisme peut également être agencé pour suivre des index en place à la main , un pour le réglage grossier et un pour le réglage fin.