Mutateur mécanique. La présente invention a pour objet un mutateur mécanique comprenant au moins un récipient mobile autour d'un axe fixe par rapport â un bâti du mutateur et avec lequel récipient se déplacent solidairement deux pôles électriques du mutateur, ce récipient étant clos de façon étanche et contenant un liquide conducteur de l'électricité animé, pen dant le fonctionnement, d'un mouvement rela tif par rapport au récipient et établissant le passage du courant entre ces pôles, l'ouver ture et la fermeture du circuit à l'intérieur du récipient se faisant exclusivement entre des parties du liquide et à un endroit situé à une distance telle de l'axe susdit qu'en cet endroit la force centrifuge agissant sur une particule du liquide soit notablement plus grande que sa pesanteur.
Le mutateur mécanique objet de l'inven tion est caractérisé en ce que le récipient est porté par une pièce métallique tubulaire co axiale avec lui, en ce que cette pièce est reliée au bâti par des moyens permettant .un mouve ment d'oscillation dans tous les sens de l'axe géométrique du récipient autour d'un point fixe, tout en empêchant ce récipient de tour ner autour de ce dernier axe, en ce que des moyens d'entraînement du récipient font dé crire à l'axe géométrique susdit un cône autour de cet axe fixe et en ce que l'amenée de cou rant aux pôles susmentionnés se fait, d'une part, par la pièce métallique tubulaire susdite et la masse du mutateur et, d'autre part, par un organe conducteur électriquement.
isolé de cette pièce, passant longitudinalement à son intérieur et par la région du point fixe d'in tersection des deux axes précités, cet organe conducteur étant souple au moins dans cette région.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du muta- teur mécanique selon l'invention.
Fig. 1 est une vue en élévation avec coupe longitudinale partielle de la première forme d'exécution.
Fig. 2 est une vue en coupe transversale selon II-II de fig. 1.
Fig. 3 est une vue analogue à la fig. 2, mais se rapportant à une vaxiante, selon III-III de fig. 4.
Fig. 4 est une vue en coupe selon IV-IV de fig. 3.
Fig. 5 est une vue en coupe verticale de la seconde forme d'exécution.
Le mutateur représenté dans les fig. 1 et 2 comprend un bâti 325 sur lequel est fixé un moteur électrique 326 et un support 327 dans lequel l'extrémité d'un tube 328 est montée à rotule de manière à pouvoir osciller dans tous les sens. Ladite extrémité 329 est de forme sphérique et son centre est situé sur le pro longement de l'axe du moteur 326; elle pré sente une rainure 330 pratiquée selon un plan diamétral du tube 328. L'extrémité sphérique 329 est disposée dans un palier sphérique 331 fixé dans le support 327. Un ergot 332 for- orant clavette coopéré avec la rainure 330 pour empêcher le tube 328 de tourner autour de son axe propre.
Cette disposition à palier sphérique pourrait être remplacée, dans une variante, par un cardan.
A son extrémité opposée, le tube 328 pré sente une tête creuse 333 de forme générale tronconique se terminant par un tourillon 334 tournant librement dans un palier à billes 335 disposé selon une direction oblique dans une manivelle 336 calée sur l'arbre du moteur 326. Cette tête 333 constitue un récipient mé tallique fermé de façon étanche au vide. Un contrepoids 337 est fixé également à l'arbre du moteur en direction opposée de la mani velle 336.
A l'intérieur du tube 328, qui est métallique, est disposé un tube en matière iso lante 338, servant à isoler électriquement le tube 328 d'une tige métallique 339 s'étendant axialement à l'intérieur de ce tube et termi née, à l'une de ses extrémités, par un conduc teur flexible 340, par exemple de la tresse de fil de cuivre, fixée en 341 à une borne 342 à laquelle est relié, d'autre part, un conducteur de départ 343.
La tête sphérique 329 est. fixée, elle aussi, à un conducteur souple d'arrivée 343\.A son extrémité opposée, la tige 339 s'étend à l'intérieur de la tête métallique 333 et elle porte, fixée sur elle, une enveloppe creuse 344 de forme tronconique, coaxiale avec elle et présentant une fente latérale 345, pratiquée selon une génératrice de ce tronc de cône. Ainsi, par cette fente 345, l'intérieur de l'enveloppe 344 communique avec l'inté rieur de l'espace annulaire compris entre cette enveloppe et la surface intérieure de la tête 333. Du mercure, représenté en 346 à la fig. 2, est disposé à l'intérieur de la tête 333.
L'extré mité de la tige 339, située à l'intérieur de l'en veloppe 344, porte une série d'organes métal liques annulaires 347, disposés coaxialement sur cette tige et présentant une forme ana logue à celle d'une soucoupe.
Le fonctionnement de cette forme d'exécu tion est le suivant Lorsque l'arbre du moteur 326 tourne ra pidement, la manivelle 336 oblige le tourillon 334 à décrire un cercle concentrique à l'axe de rotation. L'axe géométrique de la tige 339 et de l'enveloppe 344 décrit donc un cône de révolution autour de l'axe de rotation du mo teur, l'axe de la tige 339 passant constamment par le même point. de cet axe de rotation, qui coïncide avec le centre de la tête sphérique 329.
Il est clair qu'étant donné la coopération du doigt 332 et de la rainure 330, l'enveloppe 344 ne tourne pas autour de son axe propre, et qu'elle effectue, ainsi que le tube 328 et la tête 333 d'ailleurs, un mouvement de transla tion circulaire autour de l'axe de rotation du moteur sans tourner sur elle-même, chaque élément de volume infiniment petit de la tête 333 et de l'enveloppe 344 exécutant un mouve ment de translation autour de cet axe.
Dans ces conditions, le mereure 346 se trouvant à l'intérieur du récipient. que constitue la tête 333 est animé d'un mouvement de rotation relatif par rapport à ce récipient, de telle façon que, pour chaque tour de l'arbre du mo teur, la communication entre le mercure se trouvant à l'intérieur de l'enveloppe 344 et celui se trouvant à l'extérieur de celle-ci est successivement établie et rompue une fois, grâce à la présence de la fente 345. Pendant ce mouvement de balancement du tube 338 et du récipient 333 selon la surface d'un cône, le conducteur 340 ne tourne pas sur lui-même, mais fléchit simplement d'une quantité limi tée.
Ainsi donc, si l'on amène du courant par le conducteur 343, celui-ci parvient, par l'in termédiaire du conducteur souple 340, de la tige métallique 339 et des organes 347, au mercure se trouvant à l'intérieur de l'enve loppe 344. Lorsque ce mercure communique avec la masse de mercure se trouvant entre cette enveloppe et la paroi 333 du récipient, ce courant traverse le mercure et passe à. la paroi métallique 333 et le tube 328, c'est- à-dire à la masse du mutateur qui est reliée à une seconde borne non représentée.
Lorsque le mercure occupe la position re présentée à la fig. 2, la. communication entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe 341 est coupée et le courant ne circule pas. Bien entendu, on peut régler l'instant de la com- mutation en déplaçant angulairement le pa lier 331 à l'intérieur du support 327. Ce réglage peut se faire pendant la marche du mutateur.
On voit donc que l'ouverture et la ferme ture du circuit entre les deux pôles que cons tituent, d'une part, la tige 339 et, d'autre part, la tête 333, ont. lieu en un endroit qui est situé à une distance telle de l'axe autour duquel ladite tête évolue, qu'en cet endroit la force centrifuge agissant sur une particule du mercure soit plus grande que sa pesan teur.
Dans la variante selon fig. 3 et 4, l'enve loppe 344 disposée à, l'extrémité de la tige 339 est formée par l'assemblage d'un corps tubulaire 348 en céramique, dont une des extrémités est fermée par une joue 349 soli daire de la tige 339, tandis que l'autre extré mité est obturée par un fond 350. La chambre ainsi formée entre les éléments 348, 349 et, 350 est, divisée en deux par une cloison mé diane 351 du corps céramique 348. Cette cloi son présente une ouverture 352 pour établir la communication entre les nappes de mercure 346 se trouvant de part et d'autre de la. cloi son 351, et ainsi établir périodiquement la liaison électrique entre ces deux nappes cha que fois que celles-ci sont en regard de cette ouverture.
Dans la forme d'exécution selon fig. 5, le mutateur comprend un ensemble de plusieurs dispositifs à récipients oscillants analogues à celui qui est représenté à la. fig. 1. Ce muta- teur selon fig. 5 comprend une enveloppe fixe 353 de forme cylindrique, dans le fond supé rieur<B>3'</B> 4 de laquelle il est prévu une série de pivots universels 357, disposés selon un cercle concentrique à l'axe de cette enveloppe. Ces pivots comprennent un palier sphérique 355 et une tête sphérique 358. Ces têtes sont solidaires chacune d'un tube 359 analogue à. 328 à la fig. 1.
Les têtes 358 sont., en outre, pourvues d'une rainure 330' coopérant avec un doigt fixe 332' empêchant les tubes 359 de tourner autour de leur axe propre, tout en leur permettant d'osciller dans toutes les di rections. L'extrémité inférieure de ces tubes présente une tête creuse 360 et un tourillon 361. Les tourillons 361 sont. montés dans un palier à rotule 362 porté par un disque 363 monté rotativement sur un tourillon 364 porté par une manivelle 365 d'un arbre 366 entraîné par un moteur non représenté. Cet arbre tourne dans un palier à billes 367 solidaire du fond inférieur 368 de l'enveloppe 353. L'axe géométrique de l'arbre 366 coïncide avec l'axe géométrique de l'enveloppe 353. L'axe du tourillon 364 décrit donc un cylindre concen trique à cet axe.
En 369 est placé un contre poids diamétralement opposé au tourillon 364.
Un arbre auxiliaire 370, relié à l'une de ses extrémités par un cardan 371 à, une partie 356 fixée au centre du fond 354 et, à son autre extrémité, par un cardan 372, au centre du disque 363, empêche le disque 363 de tourner autour de son axe propre, tout en. lui permettant d'effectuer un mouvement de translation circulaire sous la commande de l'arbre 366. Le centre des différents paliers sphériques 362 décrit donc un cercle de même diamètre que celui décrit par le tourillon 364 autour de l'arbre 366. Ces différents paliers 362 sont disposés selon un cercle concentrique à l'axe du tourillon 364. En d'autres termes, l'axe géométrique de chacune des têtes 360 décrit donc un cône de révolution autour d'un axe vertical passant par le centre d'oscillation de l'extrémité sphérique 358 du tube 359 cor respondant. Ce mouvement est donc tout à.
fait pareil à celui qui a. été décrit à propos de la forme d'exécution précédente.
Les différents récipients métalliques cons titués par les têtes 360 sont. reliées à la masse du mutateur, par des conducteurs souples, non représentés, fixés aux tubes 359 à proximité des têtes sphériques 358. L'électrode disposée à l'intérieur de chaque tête est reliée à un conducteur souple 340' (analogue à 340 de l'exemple précédent.) et cela dans la région voisine du centre géométrique du pivot uni versel 357 correspondant.
Etant donné que le récipient formé par la tête 333, respectivement 360, ne tourne pas sur lui-même, il est possible d'amener, par le tube 328, respectivement 359, une cir- eulation de fluide destinée à refroidir cette tête. L'amenée du fluide se fera au moyen de tuyaux souples, dans la région des têtes sphériques 358.