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CONVERTISSEUR MECANIQUE A CODE BINAIRE.
La présente invention concerne un convertisseur mécanique à code binaireoElle se rapporte plus particulièrement à un dispositif mécanique permettant d'obtenir directement le déplacement d'organes dont les positions correspondent en code binaire à un nombre exprimé dans un autre système de numérotation, par exemple décimale
Le but principal de l'invention est de prévoir un mécanisme ayant n organes identiques distincts et capable d'occuper 2n combinaisons de positions distinctes et d'effectuer un cycle complet de changements d'une position à une autre en passant successivement par chacune, en réponse à la réception de 2n signaux électriques successifs et identiques.
Suivant une caractéristique de l'invention, les éléments physiques du code binaire sont constitués par des mécanismes individuels mais identiques et dont la partie essentielle est une barre de code actionnant des contacts.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la barre de code de chacun des mécanismes individuels est associée à un levier d'embrayage terminé par un poussoir dont les positions dépendent de celles occupées à la fois par une barre de code voisine et par son poussoir associéo
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les signaux électriques alimentent un électro-aimant dont l'armature est terminée par un heurtoir commun à tous les mécanismes individuels, de sorte que pour une position particulière d'un ou plusieurs poussoirs de ces mécanismes, un ou des levier (s) d'embrayage sont entrainé(s) avec la ou les barrées) de code associée(s) lors d'un déplacement du heurtoir consécutifà l'opération de l'électro-aimant
Suivant une autre caractéristique de l'invention,
les mécanismes individuels semblables sont interchangeables par simple déserrage des entretoises de montage.
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Les objets et caractéristiques de l'invention précédemment mentionnés, ainsi que d'autres et la manière de les réaliser deviendront plus apparents 3 en se référant à la description qui fait suite, prise en conjonction avec les dessins qui l'accompagnent, où:
La Fig. 1 représente une vue en élévation du convertisseur mécanique ;
La Fige 2 représente une vue en plan de ce mécanisme;
La Fig. 3 représente une vue de profil de ce même mécanisme;
La Fig. 4 représente une vue partielle de profil des mécanismes individuels (à grande échelle);
La Fig. 5 représente une vue en élévation du premier mécanisme individuel en cours, d'opération;
La Figa 6 représente une vue en élévation des positions relatives des éléments principaux des mécanismes individuels en cours d'opération (à grande échelle);
La Fig. 7 représente un tableau d'opération du mécanisme à code.
Pour décrire l'invention, on se reportera d'abord à la Fig. 1 qui montre clairement les parties principales de l'appareil. Les mécanismes à code tels que 1, occupent la région supérieure de cette figure et l'électro-aimant 6 servant de moteur en occupe la région inférieure.
Les mécanismes à code tels que 1 à 5 (Figs. 2 et 3) sont disposés côte à côte et ils s'étendent dans le sens longitudinal de l'électroaimant 6. Ils sont montés indépendamment sur des entretoises 7 et 8, fixées aux flancs 10 et 11 de la culasse 9 de l'électro 6.
Ces entretoises 7 et 8 se composent respectivement de boulons 12 et 13 sur lesquels sont enfilées des rondelles 14 et 15. Les parties filetées des boulons 12 et 13, respectivement 16 et 17, se vissent dans le flanc 10, tandis que les têtes 18 et 19, tournent à frottement doux dans le flanc 11.
Les extrémités opposées de chaèun des mécanismes à codes 1 à 5, sont terminées par des encoches 20 et 21, lesquelles viennent s'engager respectivement entre les rondelles 14 et 15, pour s'appuyer ensuite sur les boulons 12 et 13. Les encoches sont disposées de telle sorte,que l'encoche 20 de chaque mécanisme 1 à 5 doit d'abord être enfilée, sur le boulon 12 pour que l'encoche 21 prenne place sur le boulon 13. Le boulon 12 sert alors de charnière pour faire pivoter les mécanismes. Un serrage des deux boulons 12 et 13 maintient l'empilage des rondelles 14 et 15 et celui des mécanismes 1 à 5. Si la totalité de ces mécanismes ne doit pas être utilisée, les espaces correspondants entre les rondelles telles que 14 et telles que 15 peuvent être remplis par des rondelles supplémentaires (non figurées).
De la manière décrite, tous les mécanismes 1 à 5 sont rapidement interchangeables.
L'électro-aimant 6 se compose d'une culasse 9 déjà mentionnée et d'un noyau 22, sur lequel est placé un enroulement 23. Le circuit magnétique se ferme sur une armature mobile 24, tournant sur un pivot 25, vissé dans la culasse 9. Un ressort de rappel 26 maintient l'armature mobile 24 dans la position de repos. L'armature mobile 24 est prolongée par un heurtoir 27 dont le bord d'attaque 28 est parallèle à l'alignement de l'extrémité des poussoirs 31 à 35, qui seront décrits avec les mécanismes 1 à 5 dont ils font partie.
Ce heurtoir 27 est indiqué en entier à la Fig. 1 seulement.
On décrira maintenant le détail des mécanismes 1 à 5. En princi-
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pe, ceux-ci sont identiques en structure et en fonctionnement, à l'exception du premier et du dernier d'entre eux qui présentent certaines différences.
Celles-ci seront expliquées au cours de la description.
Les pièces de chacun des mécanismes 1 à 5, sont montées entre deux flasques tels que 29 et 30. Le premier est prévu avec les encoches 20 et 21,déjà décrites, le second (30) est relié au premier (29) par des entretoises 36 et 37. Celles-ci sont solidaires du flasque 29 et sont filetées intérieurement (38-39), de sorte que le flasque 30 est réuni à ces entretoises par des vis 40 et 41 qui ne sont visibles que dans la Fig. 4. (Dans cette figure, la vis 40 se confond avec la vis 41).
Dans la Fig. 1, le flasque 30 n'est visible que partiellement, ceci dans le but de faciliter la compréhension du dessin. Dans la Fig. 2 les flasques tels que 29 et 30 ne sont représentés en entier que pour le mécanisme 1.
En se reportant aux Figs. 1, 3 et 4, il est visible qu'un flasque tel que 29, porte toutes les pièces d'un mécanisme, tel que 1 à 5 et que, d'autre parts, les encoches telles que 20 et 21, ménagées dans le dit flasque, permettent de remplacer rapidement n'importe lequel de ces mécanismes, de la manière décrite plus haut.
Le mécanisme à code 1 à 5 comportent respectivement des barres de code 51, 52, 53, 54, 55, guidées par des boutonnières telles que 42, 43 et glissant sur les entretoises telles que 36 et 37.
Le jeu transversal des barres de code est limité d'un côté par un pliage 44 du flasque 30 et par l'épaisseur du levier d'embrayage 61 pour le mécanisme 1-Fig. 2, glissant sur une portée 45 de ce même flasque et, de l'autre côté, par une portée 46 du flasque 29, située à mi-distance environ entre le pliage 44 et la portée 45 (comparez Figs. 1 et 2).
Les barres de code 51 à 55 portent chacune un pivot, tel que 47, sur lesquels oscillent respectivement les leviers d'embrayage 61, 62, 63, 64, 65, terminés par un poussoir, dans l'ordre: 31, 32, 33, 34, 35.
L'oscillation des leviers 61 à 65 est limitée par le pourtour de la boutonnière telle que 48, qui heurte la butée telle que 49, fixée à chacune des barres de code telles que 51.
Les leviers d'embrayages 61 à 65 sont du type inverseur, leur extension telle que 50 est opposée à leurs corps 56, terminé par le poussoir tel que 31. Pour qu'un des leviers 61 à 65, occupe la position de la Fig. 1, il est prévu deux ressorts tels que 57 et 58 dont l'action différentielle sur les bras opposés des leviers fera basculer ceux-ci dans le sens indiqué par la flèche (Fig. 1). Ceci s'explique par le fait qu'un ressort 58 est plus raide qu'un ressort 57 et que le bras comportant le corps 56 et un poussoir tel que 31 est plus long et plus lourd qu'une extension 50.
Cependant, 1' action différentielle des ressorts 57 et 58 est modifiée au cours du déplacement de la barre de code,pour des raisons qui seront expliquées ultérieuremento Cette modification se produit lorsque le coude 59 d'un ressort 57 rencontre le téton tel que 60, fixé au flasque 290
Les barres de code 51 à 55 comportent également un profil tel que 68 et les barres 51 à 54 un arrêtoir tel que 71. Les arrêtoirs sont numérotés dans l'ordre correspondant aux barres, à savoir : 71 à 74. La barre de code du mécanisme 5 n'a pas d'arretoir, il est remplacé par un bossagé 66.
Les rôles respectifs des arrêtoirs et des poussoirs seront expliqués ultérieurement. Enfin, les barres de code 51 à 55 sont gardées chacune en position de repos par un ressort à lame, tel que 67. Ces ressorts 67 sont fixés à la culasse 9 par des moyens qui seront décrits dans la suite.
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La Fig. 1 montre qu'à l'état de repos de l'appareil, le levier d'embrayage 61 du mécanisme 1, -occupe une position qu'il sera convenu d'appeler: "armée", de sorte que le poussoir 31 se trouve au niveau du bord d'attaque 28 du heurtoir 27, la barre de code 51 étant au repos. Pour cette position du premier mécanisme, les autres leviers d'embrayages 62 à 65 sont en position dite: "normale", les barres de code correspondantes, 52 à 55, étant également au reposo
La Fig. L montre encore une des différences signalées précédemment, particùlièrement celle entre le levier d'embrayage 61 du premier mécanis- me et ceux des autres mécanismes 2 à 5. Effectivement les leviers 62 à 65 con portent chacun un taquet, tel que 82, tandis que le levier 61 en est démuni.
Les taquets correspondait aux leviers 62 à 65 sont numérotés dans l'ordre 82 à 85. Dans la Fig. 1, les poussoirs 33 à 35 sont alignés derrière le poussoir 32, de sorte que celui-ci est seul visible avec son taquet 82. Le rôle des taquets 82 à 85 sera expliqué ultérieurement.
Dans les Figs. 1, 2 et 3, on voit que, dans les mécanismes 1 à 5, les barres de code 51 à 55 sont surmontées chacune par deux cliquets; les uns numérotés de 91 à 94 et les autres de 101 à 105.
Ces cliquets sont respectivement articulés sur des pivots, tels que 69 et 70 fixés au flasque tel que 29. Les cliquets 91 à 94 sont.pourvus d'un bossage tel que 111, qui repose sur le dos de la barre de codé correspondante Ces bosages sont numérotés de 111 à 114. En outre, chaque cliquet tel que 92 comporte un ergot tel que 122, exception faite pour le cliquet 99 du mécanisme 1 et pour le mécanisme 5 qui ne comporte pas de cliquet. Ces ergots sont numérotés de 122 à 124.
Les cliquets 91 à 94 se prolongent respectivement sous les taquets 82 à 85 des leviers d'embrayages correspondants et les ergots 122 à 124 chevauchent les cliquets voisins, comme il est clairement indiqué dans les Figs. 2 et 3. Au repos des barres de code, les bossages tels que 111 sont en haut des profils tels que 68.
Les cliquets 91 à 94 sont appliqués sur le dos de la barre de code correspondante, au moyen de ressorts à chape tels que 75, fixés individuellement par tous moyens appropriés à l'un des flasques 29 ou 30. Comme d'autres ressorts à chape, tels que 76, sont utilisés symétriquement par rapport aux premiers, pour appliquer les cliquets 101 à 105 sur les barres de code correspondantes, il peut être avantageux de les réunir par une¯extrémité, par exemple, mouler une extrémité des ressorts 75 et 76 dans un bloc 77 qui sera encastré dans les flasques 29 et 30.
Les cliquets 101 à 105 sont pourvus d'un bec tel que 131 qui repose sur le dos de la barre de code correspondante. Ces becs sont numérotés de 131 à 135, ils sont visibles en pointillé, dans la Fig. 2. En outre, chaque cliquet comporte un ergot tel que 141, exception faite pour le cliquet du dernier mécanisme (5).
Ces ergots sont numérotés de 141 à 144. Ils chevauchent les cliquets en succession, comme l'indique clairement les Figs. 2 et 4. Au repos des barres de code les becs tels que 141 se trouvent derrière la face de butée des arrêtoirs tels que 71.
Signalons encore que la barre de code du dernier mécanisme, 5 dans le présent exemple, comporte un manneton 78 qui sert pour remettre 1' appareil dans la condition initiale de fonctionnement.
On décrira maintenant les contacts associés aux barres de code.
Il a été dit plus haut que celles-ci étaient maintenues en position de repos par un ressort tel que 67. Lorsqu'une barre de code est déplacée dans le sens indiquée par la flèche f2, le ressort 67 se bande et suit 'le mouvement.
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de sorte qu'il rencontre un poussoir tel que 79, associé à une lame mobile telle que 80 portant deux paillettes telles que 86 et 87. La position ini- tiale de la lame mobile 67 est déterminée par une contre-lame 88.
Pour une course déterminée de la barre de code considérée, les paillettes telles que 86 et 87 établissent un double contact, avec les pail- lettes 89 et 90, lesquelles sont respectivement solidaires de lames fixes, telles que 95 et 96. Les ressorts tels que 67, les contre-lames tels que 88, les lames telles que 80, 90 et 96 sont groupées entre des plaquettes isolan- tes communes 97, 98, 99, 100 et 106. Les lames telles que 80, 90 et 96 sont terminées par une queue telle que 115 pour raccorder les connexions exté- rieureso
L'empilage ainsi obtenu est serré par une contre-plaque 107, au moyen de vis telles que 108, vissées dans le fond 109, de la culasse 9.
Indépendamment des vis 108, l'empilage est maintenu en place par un épaulement 110 pratiqué dans la plaque 97.
Fonctionnement du mécanisme.-
La description du fonctionnement sera faite en partant du mé- canisme 1.
Dans la Fig. le levier d'embrayage 61 occupe la position "armée" que nous avons déjà mentionnéeo La barre de code 51 est au repos.
Les autres leviers d'embryage 32 à 35 sont en position "normale" et les barres de code correspondantes sont au repos, les contacts entre paillettes telles que 86, 87 et 89, 90 sont ouverts.
Dès que l'enroulement 23 de l'électro-aimant 6 est excité, 1'armature 24 est attirée et vient s'arrêter contre le noyau 22.
Le déplacement angulaire de l'armature 24 détermine la course du bord d' attaque 28 du heurtoir 27. Des impulsions successives appliquées à l'élec- tro 6 vont placer le mécanisme dans diverses positions caractérisant le nombre d'impulsions reçues.
Première impulsion (Fig.5). a) Le bord d'attaque 28 rencontre et déplace le poussoir 31 vers la droite de la Fig. 5. b) Le levier d'embrayage 61 correspondant, entraîne la barre 51 à fond de course, par l'intermédiaire du pivot 47. c) La barre de code 51 est bloquée dans sa position de travail, du fait que la dent 131 du cliquet 101 passe derrière l'arrêtoir 71. d) Le ressort de rappel 67, déplacé par la barre de code actionne le poussoir 79 qui ferme les contacts entre lames 80 et 95, 96. e) Simultanément, le bossage 111 du cliquet 91 suit le profil 68 de la barre 51, le cliquet 91 s'abaisse sous l'action du ressort tel que 75 et libère le taquet 82 du levier d'embrayage 62.
Cependant, ce dernier ne quitte pas encore la position "normale" pour venir dans la position "armée" car son poussoir 32 est engagé au dessus du bord d'attaque 28, tant que l'armature 24 n'est pas relâchée. f) Le levier d'embrayage 61 reste dans la position "armée" (Figo 5) tant que le bord d'attaque 28 n'est pas retourné à la position de repos, ceci en raison de la forme des poussoirs tel que 31 et de celle du bord d'attaque 28, ce que montre clairement les figures.
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Cependant l'action différentielle des ressorts 57 et 58 correspondant à la position "armée" est rompue, du fait que le coude 59 prend appui sur le têton 60 et que le cambrage du ressort 57 est aussi augmenté. L'action différentielle est inversée et le ressort 57 devient prédominant sans effet immédiat toutefois suite à la friction entre 28 et 31. g) Dès que l'impulsion se termine (Fig. 6) et que l'armature revient au repos et avec elle,le bord d'attaque 28, l'action du ressort 57 fait basculer le levier d'embrayage 61 qui prend alors la position "engagée" de la Fig. 6 et qui se place en dehors de la trajectoire du bord d'attaque 28.
Simultanément, le poussoir 32 est dégagé par le heurtoir 27 et l'action différentielle des ressorts tels que 57 et 58 place le levier d'embrayage 62 (seul le poussoir 32 de ce levier est visible dans la Fig.
6) dans la position "armée", du fait que le bossage 68 a déjà permis l'effacement du cliquet 91 sous l'effet du ressort tel que 75.
Fin de la première impulsion.
Le levier d'embrayage 61 est en position "engagée" et le levier d'embrayage 62 en position "armée" (voir Fig. 6). La barre de code 51 est au travail. Les autres barres de code 52 à 55, sont au repos.
Deuxième impulsion. a) La Fig. 6 montre qu'au cours de la seconde impulsion, le bord d'attaque 28 rencontre et déplace le poussoir 32 vers la droite de la Fig.6. b) le levier d'embrayage 62 correspondant entraîne la barre 52 (voir Figs. 2, 3) à fond de course par l'intermédiaire du pivot tel que 47. c) La barre de code 52 est bloquée dans sa position de travail, du fait que la dent 132 du cliquet 102 passe derrière l'arrêtoir 72 (voir également Fig. 2). d) Le ressort de rappel tel que 67, déplacé par la barre de code 52, actionne également un poussoir tel que 79 qui agit sur les lames de contact telles que 80 et 95, 96. e) Simultanément (voir Figs.
2 et 5), le cliquet 102 soulève l'ergot 141 du cliquet 101, de sorte que la dent 131 libère l'arrêtoir 71 de la barre 51 qui revient au repos en supprimant l'action sur les contacts qu'elle contrôle. f) Simultanément encore, le bossage 111 est remis sur le dos de la barre de code 51, de sorte que le taquet 82 de la barre 52 (voir Fig.
2) est relevé avec le levier d'embrayage 62 par suite du chevauchement de l'ergot 122 sur le cliquet 91 (sans que joue l'action différentielle des ressorts 57 et 58). Comme l'ergot 123 s'appuie sur le cliquet 92 et que celui-ci ne peut être déplacé, le levier d'embrayage 63 reste en position normale. g) Simultanément encore, le recul de la barre de code 51 dégage le coude 59 du téton 60, l'action du ressort 58 devient prédominante, mais le poussoir 31 correspondant reste appuyé sur le heurtoir 27. h) Dès que l'impulsion se termine, le heurtoir 27 libère le poussoir 31 qui prend la position "armée".
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Fin de la seconde impulsion.
Le levier d'embrayage 61 est en position "armée", la barre de code 51 est au reposo Le poussoir 32 est en position "engagée" et la barre de code 52 est en position de travail, les contacts qui en dépendent sont actionnés. Les autres poussoirs sont en position "normale" et les barres de code correspondantes sont au reposo Autres impulsions.
Dans le but de simplifier la description de l'appareil faisant l'objet de la présente invention, les séquences de fonctionnement des mécanismes sont données dans un tableau à deux entrées donnant les positions respectives des différentes pièces en fonction du nombre d'impulsions re- çues.
Ce tabealu comporte une colonne principale par mécanisme tel que lo En tête de chacune de ces colonnes principales se trouve le numéro du mécanisme correspondant.
En tête de chaque subdivision de l'une des colonnes principales, se trouve le numéro de la pièce à considérer pour le fonctionnement du mécanisme, par exemple, 31, 51 et 91.
La colonne située à l'extrême gauche du tableau indique le nombre d'impulsions reçues (maximum 16 pour le nombre de mécanismes consi- dérés).
Les signes, situées à l'intersection des coordonnées de lecture sont à lire de la façon suivante :
1 ) Le signe X indique la position "armée" d'un levier d'embrayage, position préparatoire au passage dans la position de travail.
2 ) Le signe - indique la position de repos ou la position "normale" d'un organe.
3 ) Le signe + indique la position de travail d'un organe.
4 ) Les signes + et - utilisés de pair indiquent l'opération temporaire d'un organe.
L'examen du tableau montre qu'il faut 16 impulsions pour déplacer la barre de code 55 du mécanisme 5. Cette barre 55 n'actionne aucun contact et à l'encontre des autres barres de code, son arrêtoir est prolongé par un bossage 66, de sorte que la dent 135 du cliquet 105-ne peut maintenir la barre 55 en position de travail. Toutefois comme le cliquet 105 s'est soulevé, les cliquets 104 à 101 le sont également par chevauchement et les barres de code 54 à 51, précédemment opérées retournent dans la position de repos.
La barre de code 55 n'opère donc que pendant le temps d'attraction de l'armature et le mécanisme 5 ne sert que pour la remise à zéro de l'appareilo Comme il est nécessaire de faire cette remise à zéro après n'importe quel nombre d'impulsions, celle-ci s'effectue par l'entraînement du manneton 78, fixé à la dernière barre de code, au moyen d'un électroaimant auxiliaire (non figuré).
L'appareil qui vient d'être décrit comportait cinq mécanismes individuels, mais il est évident qu'il pourrait comporter un nombre inférieur ou supérieur de ces mécanismes sans changer le principe de l'invention. De même, les barres de code pourraient actionner d'autres combinaisons
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de contacts, soit dans leur position de repos, soit dans leur position de tra- vaila
Bien que les principes de l'invention aient été décrits ci-dessus en se référant à des exemples particuliers, il est bien entendu que cette description est faite seulement à titre d'exemple et ne constitué aucunement une limitation de la portée de l'invention.