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Relais, en particulier pour installation de réglage.
Pour ménager les contacts d'instruments de mesure qui sont utilisés dans les installations de réglage, on emploie des relais qui régissent le circuit des appareils d'utilisation. La mise hors circuit de ces relais est généralement provoquée par un contact se main- tenant lui-même qui, lorsque l'ancre du relais est attirée, ponte les contacts de l'instrument de mesure.
Un courant circule cependant à travers les contacts de cet instrument et son interruption leur nuit considérablement.
L'objet de la présente invention est un relais, notamment pour installation de réglage, avec un noyau, une bobine, une ancre et des contacts à lamelles faisant au moins en partie ressort et s'appuyant sur l'ancre pour maintenir celle-ci dans sa position ouverte, la force de ces lamelles à ressort étant plus petite que la force magné- tique provoquée par la rémanence du noyau.
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Un autre objet de l'invention consiste à prévoir deux contacts dont chacun est constitué par deux lamelles dont l'une fait ressort et s'appuie sur l'ancre.
L'invention consiste en outre dans la disposition d'un premier et d'un second plot, le premier étant destiné à être relié à un appareil de réglage et le second à un appareil d'utilisation. De préférence, il sera prévu une batterie, ainsi qu'une liaison entre le second plot et l'un des pôles de la batterie, en passant par l'appareil d'utilisation.
Un objet ultérieur de l'invention consiste à pré- voir une batterie et une liaison entre les unes des lamelles des deux contacts et un des pôles de la batterie respective- ment, et une autre liaison entre le premier plot, les autres lamelles des autres contacts et l'une des extrémités du bobinage du relais.
L'invention prévoit également la disposition de trois plots destinés à être reliés à un appareil de réglage, le premier de ces plots étant relié d'une part à travers une haute résistance avec l'appareil de réglage et, d'autre part, avec un appareil d'utilisation, le deuxième plot avec l'une des lamelles du premier contact et le troisième plot, avec le bobinage du relais.
L'invention comprend également le fait de munir la première lamelle à ressort du premier des deux contacts d'un étrier qui s'étend jusque vers le dos de la seconde lamelle du même contact, les pièces de contact étant prévues sur cet étrier et le côté juxtaposé de la deuxième lamelle, de façon que lors d'un déplacement de l'ancre s'appuyant
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contre les lamelles à ressort des deux contacts, le premier contact soit ouvert et le deuxième fermé.
Un objet ultérieur de l'invention consiste à pré- voir une source de courant alternatif, une liaison entre le bobinage du relais et l'un des pôles de cette source, et une autre liaison entre les deuxièmes lamelles des deux contacts et l'autre pôle de ladite source.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue de côté du relais dont la fig. 2 est une élévation.
La fige 3 est un schéma de l'application du relais en coopération avec une étuve, avec une alimentation en courant continu, tandis que la fig. 4 est un schéma analogue de cette même application, dans laquelle pourtant une alimentation à courant alternatif a remplacé l'alimentation en courant continu.
Ainsi que cela ressort surtout des fig. 1 et 2, on a fixé sur une plaque de base 1 l'un des jambages d'une culasse 3 en forme de U, au moyen de vis 2. A cette culasse, on a rivé un noyau 4 qu'entoure le bobinage 5 du relais. L'ancre 6, pouvant basculer sur l'extrémité supérieure de l'autre jambage de la culasse 3, comprend deux bras 7 et 8 perpendiculaires l'un à l'autre, l'étrier de support 9 étant fixé de manière non représentée aux jambages 3b de la culasse 3. On a prévu en outre deux paires de lamelles 11a, llb et 12a, 12b qui forment avec leurs pièces de contact 11c et 12c les contacts 11 et 12.
Les lamelles lla et 12a font ressort et s'appuient contre
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la partie 8, à peu près verticale de l'ancré. Les lamelles 11a, 12a, llb, 12b sont fixées au moyen de vis 13 et de plaquettes 14 à un socle 15 qui est fait en matière isolante et est fixé de manière non représentée à la culasse 3. A la plaque de base 1, on a en outre fixé au moyen de vis 22 quatre paires de plots 16 à 19, les plots de chaque paire étant reliés entre eux de manière connue, non représentée.
Ces plots ont été désignés par 16a à 19a, respectivement par 16b à 19b. Le chiffre de référence 21 représente la totalité des connexions électriques entre le relais proprement dit et les paires de plots 16 à 19. Des vis 22a maintiennent les fils de connexions à l'intérieur des paires de plots.
Le mode de fonctionnement du relais selon l'inven- tion sera décrit en se référant à une forme d'exécution donnée à titre d'exemple.
La fig. 3 est un schéma de l'application du relais selon l'invention en conjonction avec un thermomètre 23, ayant des pièces de contact 24 et 25 et une aiguille 26, et avec une étuve bactériologique dont on n'a représenté que la résistance de chauffage 27. On supposera dans cet exemple d'application que le courant d'alimentation est fourni par une batterie 28 produisant une tension continue.
L'installation électrique est la suivante : Le pôle positif de la source de courant continu 28 est relié d'une part à une pièce de contact 24 d'un instrument 23 de mesure de la température, d'autre part, à travers la paire de plots 16, avec la lamelle 12b du relais. l'instru- ment de mesure 23, représenté schématiquement seulement, possède des pièces de contacts 24 et 25 et une aiguille 26
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tournant autour du centre 29 entre deux positions extrêmes, en fonction de la température à mesurer, par exemple celle régnant dans une étuve bactériologique.
La position dans laquelle l'aiguille vient en contact avec la pièce 24 corresponde la température minimale à laquelle la résistance de chauffage 27 de l'étuve doit être mise en circuit, tandis que la position dans laquelle cette aiguille vient en con- tact avec la pièce 25 correspond à la température maximale, à laquelle le circuit de la résistance de chauffage 27 doit être coupé. Le pôle négatif de la batterie 28 est non seule- ment relié à l'une des extrémités de cette résistance de chauffage, mais également, à travers une très haute résistance 30, avec la pièce de contact 25, et enfin, à travers la paire de plots 19, avec la lamelle llb du relais.
Les la- melles fixes lla et 12a des contacts 11 et 12 sont reliées l'une à l'autre ; sont en outre reliées d'une part, à travers la paire de plots 17, avec l'autre extrémité de la résistance de chauffage 27 et, d'autre part, à travers le bobinage 5 et la paire de plots 18, avec l'aiguille 26.
Si l'aiguille tourne lors d'une variation de température autour du centre 29, notamment vers la pièce de contact 24 quand la température baisse et vers la pièce de contact 25 quand cette température monte ; en outre la position de l'aiguille 26 représentée en traits forts correspond à la position normale de fonctionnement et est une position médiane correspondant à une température moyenne entre les deux températures extrêmes mentionnées ci-dessus, le circuit de la résistance de chauffage 27 est ouvert et
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le relais se trouve dans sa position de repos; le contact 11 est fermé et le contact 12 est ouvert.
Si maintenant la température baisse peu à peu, l'aiguille 26 se déplace au fur et à mesure vers la pièce de contact 24. Aussitôt que cette pièce de contact 24, c'est-à-dire cette température minimale, est atteinte, le circuit suivant se ferme: pôle positif de la batterie - pièce de contact 24 - aiguille 26 - pain?de plots 18 - bobinage 5 - lamelle lla - lamelle llb - paire de plots 19 et pôle négatif de la batterie. L'ancre 7 se déplace alors dans le centre de la flèche, c'est-à-dire que le contact 11 est ouvert et le contact 12 fermé, comme cela est indiqué en traits pointillés. Par suite de la fermeture du contact 12, la résistance de chauffage 27 est mise en circuit et chauffe l'étuve, tandis que le circuit du bobinage 5 est interrompu.
L'idée de base de la présente invention con- siste à prévoir des lamelles à ressort lla et 12a, dont la force élastique est plus petite que la force d'attraction magnétique exercée par le magnétisme rémanent du noyau 4 sur l'ancre 7. Ceci est obtenu en donnant les dimensions adéquates aux lamelles à ressort et à l'ancre,et en choississant un fer approprié pour le noyau de l'aimant.
L'ancre restera alors attirée sur ce noyau, grâce à la rémanence de ce dernier, malgré l'interruption du circuit d'excitation du relais et à l'encontre de la force des lamelles de contact à ressort lla et 12a; par suite, la position de fonctionnement sera maintenue malgré l'ouver- ture du contact 11. Comme on vient de le dire, le circuit de la résistance de chauffage 27 est alors fermé, de sorte que l'étuve est chauffée et que l'aiguille se déplace
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lentement de la pièce 24 vers la pièce 25. Dès que l'aiguille 26 atteint la pièce de contact 25, un circuit se ferme qui va du pôle positif de la batterie 28 à travers la paire de plots 16 - la lamelle 12b - la lamelle 12a - le bobinage 5 - la paire de plots 18 - l'aiguille 26 - la pièce de contact 25 - la résistance 30 au pôle négatif de la batterie 28.
Etant donné que la résistance 30 est grande, le courant passant dans le bobinage 5 n'est que très très/faible et il est dirigé dans le sens contraire du courant d'excitation du relais. Il suffit que ce courant soit assez intense pour effacer laxémanence du noyau qui, tout à l'heure, maintenait l'ancre attirée. A ce moment, l'ancre saute sous l'effet des lamelles 11a et 12a, et revient dans la position initiale qu'elle occupait dans la fig. 1 ; les circuits sont de nouveau les mêmes que ceux tracés en traits pleins dans la fig. 3; le circuit de la résistance de chauffage 27 est coupé et le chauffage est interrompu.
Ces conditions de travail subsistent jusqu'à ce que, par suite de la baisse de température se produisant dans l'étuve, l'aiguille 26 se déplace suffisamment vers la gauche pour de nouveau venir en contact avec la pièce 24 et fermer le cycle de fonctionnement décrit ci-dessus.
L'avantage essentiel de l'objet de l'invention consiste dans le fait que l'on évite la production d'une étincelle sur la pièce de contact 25, ce qu'on ne pouvait pas faire jusqu'ici. L'invention permet de l'éviter parce qu'elle n'utilise, pour la mise hors circuit, qu'un courant de commutation qui suffit tout juste pour neutraliser la rémanence du noyau. Ces courants ont une intensité si faible que l'étincelle de rupture ne peut plus se produire; par suite, les contacts de l'instrument de mesure sont considérablement ménagés. L'intensité du courant de commu- tation peut facilement être modifiée en faisant varier la valeur de la grande résistance 30.
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La fig. 4 est un schéma d'un exemple d'application analogue dans lequel on a cependant remplacé la source de courant continu 28 par une source de courant alternatif 31.
Comme dans le premier exemple, les paires de plots sont désignées par 16a à 19a. Pour ce qui est des connexions, un pôle de la source de courant alternatif 31 est relié, à tra- vers la paire de plots 16a, avec les lamelles de contact llb et 12b, tandis que l'autre pôle est relié, d'une part, à travers la paire de plots 20a, avec l'une des extrémités du bobinage 5 et, d'autre part, avec une des extrémités de la résistance de chauffage 27. Celle-ci a son autre extrémité reliées d'une part,, à travers la grande résistance 30, avec la pièce de contact 25 d'un instrument de mesure de la température 23, semblable à celui de l'exemple précédent, et, d'autre part, à travers la paire de plots 17a, avec la lamelle 12a.
La lamelle 11a est reliée, à travers la paire de plots 18a, avec la pièce de contact 24, tandis que l'aiguille 26 est reliée, à travers la paire de plots 19a, avec l'autre extrémité du bobinage 5.
Les modes de fonctionnement de ce deuxième exemple d'application ressemblent beaucoup à celui du premier.
On a veillé ici tout spécialement à utiliser une ancre de très petite inertie. Dans ces conditions, si, par suite d'une baisse de température, l'aiguille 26 vient en contact avec la pièce de contact 24, l'ancre est attirée tout de suite, c'est-à-dire dès que le courant alternatif a atteint sa valeur maximale, de sorte qu'il reste une rémanence qui suffit à maintenir l'ancre attirée sur le noyau malgré la coupure du circuit d'excitation du relais.
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Les différentes étapes du cycle de fonctionnement sont les suivantes:
Supposons d'abord que, par suite d'une baisse de température suffisante, l'aiguille 26 soit venue en contact avec la pièce 24. A ce moment se ferme le circuit suivant: premier p8le de la source de courant alternatif 31 - paire de plots 16a - lamelle 12b - lamelle llb - lamelle 11a - paire de plots 18a - pièce de contact 24 - aiguille 26 - paire de plots 19a - bobinage 5 - paire de plots 20a - deuxième pôle de la source de courant alternatif 31. Ceci provoque l'excitation du relais, l'ancre 7 est attirée (comme on l'a vu quand le courant atteint sa valeur maximum suivant une fonction sinusoïdale) et, en outre, le contact 11 est fermé et le contact 12 ouvert.
Ceci produit la fermeture du circuit de la résistance de chauffage 27, circuit qui part du premier pôle de la source de courant alternatif 31 et tra- verse la paire de plots 16a - lamelle 12b - lamelle 12a - paire de plots 17a - résistance de chauffage 27 pour abou- tir au second pôle de la source de courant alternatif 31, tandis que le circuit d'excitation du relais est coupé. Grâce à la très petite inertie de 1!ancre, ce circuit d'excitation du relais a été interrompu quand le courant venait d'atteindre sa valeur maximum, de sorte que la rémanence restante suffit à maintenir l'ancre attirée, bien entendu grâce également à des dimensions adéquates des lamelles 11a et 12a et au choix d'une matière appropriée pour le noyau.
L'étuve est alors chauffée jusqu'à une température pour la- quelle l'aiguille 26 vient en contact avec la pièce 25, moment auquel se ferme le circuit suivant: premier pôle de la source de courant alternatif 31 - paire de plots 16a - lamelle
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12b - lamelle 12a - paire de plots 17a - grande résistance 30 - pièce de contact 25 - aiguille 26 - paire de plots 19a bobinage 5 - deuxième pôle de la source de courant alter- natif 31. Par la première impulsion du courant opposée au champ de rémanence du noyau, cette rémanence, qui jusqu'ici avait maintenu l'ancre attirée, est effacée, l'ancre tombe et revient dans la position initiale de la fige 4.
On conçoit facilement qu'ici également, il suffit d'un courant de fermeture minime pour effacer la rémanence du noyau et provoquer la chute de l'ancre. Lordre de grandeur de ce courant de fermeture est si petit que l'étincelle de rupture qui, jusqu'ici, se produisait tou- jours sur la pièce de contact 25, ne se produit plus.
Comme l'ancre reste attirée quand le courant d'aimantation est interrompu, ce relais a des possibilités d'application accrues et permet de résoudre des problèmes de commande dont la résolution demandait jusqu'à présent des moyens bien plus grands.
Le relais décrit ne bourdonne pas quand il est alimenté avec du courant alternatif. Il ne faut dont pas recourir à des anneaux de court-circuitage ou à d'autres moyens pour maintenir l'ancre dans sa position attirée.