Moteur électrique Dans les commandes<B>à</B> distance, dans les com mandes automatiques des machines-outils et dans les commandes automatiques en général, dans<B>le</B> poin tage synchronisé des canons, dans les opérations d7indexage, dans les commandes synchronisées, par exemple dans les machines textiles et les machines de papeterie, dans la duplication de la lecture & ins- truments et dans le télémesurage en général, les fac-similés, les machines<B>à</B> calculer, dans, la com mande<B>à</B> distance des soupapes, dans les antennes rotatives des radars et des compas et dans les servo mécanismes en général,<B>il,
</B> est souvent désirable de faire tourner des mécanismes ou des éléments de mécanismes selon des angles prédéterminés, ou de les mouvoir sur des distances prédéterminées. De même, il est souvent désirable aussi<B>de</B> mouvoir des arbres ou d!autres organes en synchronisme. Ces résultats étaient jusqu'à présent difficiles<B>à</B> obtenir au moyen des types de moteurs connus, qui laissaient surtout<B>à</B> désirer au point de vue de l'exactitude et de la stabilité.
12objet de l'invention est un moteur électrique comprenant un stator et un rotor constitués chacun par plusieurs éléments pourvus chacun & une plura lité de pôles,<B>le</B> nombre de pôles d7un élément de stator étant égal<B>à</B> celui<B>de</B> Pélément de rotor cor respondant, chaque pôle étant pourvu d!une bobine d'excitation, ces différentes bobines étant susceptibles d'être excitées dans un ordre déterminé.
Ce moteur est caractérisé par le fait que le rotor est pourvu<B>de</B> moyens de freinage agencés de manière<B>à</B> empêcher constamment<B>le</B> rotor de tourner dans une direction opposée<B>à</B> celle qui lui est imposée par le courant fourni aux bobines d'excitation.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre & exemple, une forme d'exécution du moteur selon l'invention. La fig. <B>1</B> est une élévation de face, avec coupe partielle d'un moteur électrique comprenant un dis tributeur de courant du type<B>à</B> collecteur.
La fig. .2 est une élévation<B>de</B> l'extrémité<B>de</B> droite du moteur représenté dans la fig. <B>1,</B> avec un arrachement partiel de la plaque extrême correspon-. dant <B>à</B> cette extrémité.
La fig. <B>3</B> est une élévation de face d'une frai seuse munie de trois moteurs électriques tels que celui de la fig. <B>1,</B> reliés<B>à</B> un dispositif de<U>commande</U> <B>à</B> ruban.
La fig. 4 est une élévation de face d'un moteur électrique et des tubes électroniques de la fig. <B>1,</B> avec un petit moteur synchrone actionnant un mécanisme d'inversion.
La fig. <B>5</B> est un schéma représentant les pôles du stator et du rotor du moteur électrique, montrant le décalage relatif des pôles pour les trois éléments du stator et du rotor du moteur.
Dans la fig. <B>1,</B> le moteur<B>1</B> comporte des plaques extrêmes 2 et<B>3,</B> pourvues<B>de</B> cavités opposées, dans lesquelles des coussinets respectifs 4 et<B>5</B> sont mon-tés <B>à</B> force ou fixés de toute autre manière. L'arbre<B>6</B> tourne dans ces coussinets et porte trois éléments de rotor<B>7, 8</B> et<B>9,</B> qui sont fixés audit arbre au moyen de clavettes, vis d'arrêt ou<B>de</B> tout autre dis positif similaire.
Ces éléments de rotor sont séparés par des bagues d'espacement<B>10</B> et<B>11,</B> qui entourent ledit arbre, et par des bagues d'espacement extrêmes 12 et<B>13,</B> respectivement situées entre la plaque 2 et l'élément<B>7</B> et entre la plaque<B>3</B> et l'élément<B>9,</B> bagues qui servent<B>à</B> maintenir les éléments du rotor espacés axialement. Les éléments<B>de</B> rotor ont des dents 14, <B>15</B> et<B>16,</B> espacées, périphériquement, dirigées radia- lement et formées sur les jantes<B>17, 18</B> et<B>19.</B> Ces jantes sont portées par des moyeux, par l'intermé diaire de disques 20, 21 et 22,
qui peuvent être de construction relativement légère et qui peuvent être perforés pour réduire la masse du rotor. Les dents, les disques et les moyeux de chaque élément du rotor peuvent être moulés d'une pièce ou faits d7un assemblage de tôles. Le métal utilisé sera de préfé rence racier au silicium ou tout autre métal ayant une bonne perméabilité magnétique.
La largeur des pôles ou dents du rotor, mesurée <B>à</B> la circonférence, sera de préférence égale<B>à</B> l'inter valle entre deux pôles, mesuré<B>à</B> la circonférence, comme le montre la fig. 2. Les dents du rotor 14 peuvent être coulées, fraisées ou réalisées selon tout autre procédé. Us trois éléments du stator du moteur sont indiqués dans la fig. <B>1</B> par les lettres<B>A,</B> B et<B>C.</B>
Les dents des trois éléments du stator peuvent être alignées axialement <B>;</B> de même, les dents des éléments du rotor peuvent être alignées axialement. Dans le moteur représenté<B>à</B> la fig. <B>1,</B> les dents des éléments<B>A,</B> B et<B>C</B> du stator sont en alignement axial, et les dents du rotor sont décalées dans le sens<B>de</B> la circonférence, conformément au schéma de la fig. <B>5.</B> Les dents<B>23,</B> 24 et<B>25</B> des éléments de stator correspondants<B>A,</B> B et<B>C</B> sont en réalité espacées axialement pour correspondre<B>à</B> ]!espace ment des éléments du rotor.
Cependant, par souci de clarté, les éléments du stator de la fig. <B>5</B> sont représentés dan-, des positions contiguës.
En admettant que<B>le</B> sens de rotation de l'en semble du rotor soit celui qu'indique la flèche (fig. <B>5),</B> les pôles de rotor 14 empiètent<B>de</B> la lar geur de<B>1/3</B> de dent sur les pôles<B>de</B> stator<B>23</B> corres pondants lorsque les pôles de rotor<B>16</B> sont en ali gnement avec les pôles de stator<B>25</B> correspondants comme le, montre la figure. Ainsi, si les pôles<B>23</B> de rélément <B>A</B> de stator sont excités, les pôles de rotor 14 seront attirés magnétiquernent pour se mettre en alignement avec ceux-ci et les pôles de rotor<B>15</B> empiéteront de la largeur de<B>1/3</B> de dent sur les pôles<B>de</B> stator 24 correspondants.
Si les pôles de stator 24 sont alors excités, les dents de rotor<B>15</B> correspondantes seront alors, attirées magnétiquement pour venir en alignement avec ceux-ci et les pôles<B>de</B> rotor<B>16</B> empiéteront de la largeur de<B>1/3</B> de dent sur les pôles de stator<B>25</B> correspondants. Ensuite, si les pôles de stator<B>25</B> de l'élément<B>C</B> sont excités, l'es pôles de rotor<B>16</B> correspondants seront attirés pour venir en aligne ment avec ceux-ci, comme le montre la figure, et les pôles<B>de</B> rotor 14 seront amenés<B>à</B> la position indiquée, empiétant de la largeur de<B>1/3 de</B> dent sur les pôles de stator<B>23</B> correspondants.
Le décalage est tel que la partie avant des dents du rotor associé<B>à</B> l'élément B empiète de la largeur de,<B>1/3</B> de dent sur la partie arrière des dents du rotor associé <B>à</B> l'élément<B>A,</B> et que la partie avant des dents du rotor associé<B>à</B> Félément Cempiète <B>de</B> la largeur de <B>1/3</B> de dent sur la partie arrière des dents du rotor associé<B>à</B> l'élément B.
Le nombre des dents de chaque élément du rotor est le même et les dents de chaque élément du stator sont en nombre égal au nombre des dents de rotor. Les dents de chaque élément du stator sont espacées de telle façon que les dents<B>de</B> rotor correspondantes peuvent être amenées par rotation en regard<B>de</B> celles-ci. Les intervalles intérieurs entre les dents<B>de</B> stator dans<B>le</B> sens de la circon férence sont approximativement égaux aux inter valles extérieurs entre les dents de rotor dans le sens de la circonférence.
Des bagues d'espacement<B>28</B> ont les mêmes lon gueurs axiales que les bagues<B>10</B> et<B>11</B> et séparent les éléments circulaires de stator<B>A,</B> B et<B>C.</B> Des bagues d'espacement<B>29</B> séparent les éléments de stator<B>A</B> et<B>C</B> des flasques respectifs 2 et<B>3.</B> Les éléments de stator comportent un certain nombre de trous<B>30</B> (fig. 2) et des boulons<B>26</B> traversent ces trous et les bagues d'espacement. Des écrous sont vissés sur les boulons pour assujettir solide ment les flasques<B>à</B> l'ensemble du stator.
Les bou lons peuvent comporter des épaulements sur les quels viennent buter les écrous de façon qu'il<B>y</B> ait une largeur axiale défiffie du moteur dans toutes les positions des boulons, lesquels sont de préférence régulièrement espacés. Des goupilles peuvent être utilisées -pour assujettir les différentes bagues d'es pacement et les éléments de stator aux flasques, afin d'éviter des rotations relatives. Le moteur peut com prendre un carter et les stators élémentaires peuvent, si on le désire, être fixés sur lui.
Un volant d'acier<B>31</B> est assujetti<B>à</B> l'arbre<B>6</B> au moyen d'une clavette. Ce volant a une jante et des rayons relativement légers pour réduire sa masse de façon qu'il puisse être rapidement accéléré ou ralenti. La surface périphérique<B>de</B> ce volant sera de préfé rence trempée.
Une carne en V renversé<B>32</B> présente deux sur faces trempées,<B>33</B> et 34, inclinées en sens opposés (fig. 2) contre lesquelles un galet trempé<B>35</B> est susceptible dêtre amené<B>de</B> manière<B>à</B> être égale ment en contact avec le volant<B>3 1.</B> La came<B>32</B> est assujettie au flasque<B>3</B> au moyen<B>de</B> vis. Le galet<B>35</B> peut tourner dans une cage<B>36,</B> fixée<B>à</B> l'extrémité supérieure diun bras<B>37,</B> qui est articulé sur le flas que<B>3</B> au moyen d'une vis<B>à</B> épaulement<B>38,</B> qui passe <B>à</B> travers un manchon<B>39,</B> solidaire du bras<B>37</B> et soudé<B>à</B> celui-ci.
Cette vis est fixée dans un trou fileté prévu dans le flasque<B>3.</B> La cage<B>36</B> possède deux bras, un<B>de</B> chaque côté du galet<B>35,</B> et ces bras sont recourbés intérieurement vers le galet pour le tou cher<B>à</B> proximité de, son centre. Ceci permet au galet d'osciller légèrement de telle façon qu'il soit aligné pour être en contact avec le volant<B>31</B> et l'une des surfaces de la came. Les angles que les surfaces<B>33</B> et 34 font avec la surface du volant<B>31</B> sont tels que le galet verrouillera aisément<B>le</B> volant pour em pêcher sa rotation dans un sens, tout en lui permet tant pratiquement une libre rotation dans le sens opposé.
Ces angles devront être tels que le galet puisse être aisément écarté lorsque l'on désire in verser le sens de rotation du volant<B>3 1.</B> On a constaté qu'un angle d'environ six degrés entre chaque surface <B>de</B> la came et le plan tangent passant par la ligne de contact correspondante du galet avec<B>le</B> volant<B>31</B> est un angle satisfaisant. Cependant, cet angle West pas le seul qui permette un fonctionnement satis faisant.
Un ressort de traction 40 est attaché au bras<B>37</B> et au flasque<B>3</B> de façon<B>à</B> retenir normalement ce bras qui tourne dans le sens contraire au sens de rotation des aiguilles d'une montre autour du pivot <B>38.</B> Le galet<B>35</B> est ainsi normalement maintenu en contact avec la surface de came<B>33</B> et le volant<B>31,</B> en sorte que ce volant et le rotor qui en est solidaire sont normalement empêchés d'effectuer une rotation appréciable dans le sens contraire au sens des aiguil les d'une montre, mais peuvent effectuer une rotation relativement aisée dans le sens des, aiguilles d'une montre.
Un solénoïde 41 est fixé<B>à</B> un bloc qui est vissé sur le flasque<B>3</B> de façon que ce solénoïde ne touche pas le volant<B>3 1.</B> Le plongeur 42 du solénoïde est normalement maintenu partiellement hors du solénoïde comme le montre la fig. 2, et fixé au bras<B>37</B> au moyen d7un ressort robuste et relativement court 43. Ce ressort est plus raide que <B>le</B> ressort 40 qui est étiré lorsque le solénoïde est excité pour tirer le bras<B>37.</B> Lorsque ceci se produit, le galet<B>35</B> est déplacé autour du volant<B>31</B> par la cage<B>36</B> jusqu'à ce qu'il touche la surface de came 34.
Lorsque ceci se produit, l'effet d7arrêt ou de verrouillage du galet empêche le volant de tourner dans le sens des aiguilles d!une montre, mais lui per met une rotation relativement aisée en sens contraire. On peut évidemment, si on le désire, prévoir plu sieurs galets et plusieurs cames, susceptibles d'être actionnés simultanément.
Les pôles de l'élément<B>A</B> sont munis<B>de</B> bobi nages d'excitation 44, les pôles de l'élément B de bobinages 45 et les pôles<B>de</B> rélément <B>C</B> de bobi nages 46. Les bobinages de chacun des éléments sont connectés de telle façon que les dents de stator adjacentes aient des polarités opposées. Cependant, le bobinage des dents peut être fait de manière que des groupes de dents aient une même polarité et ce sont alors les groupes de dents adjacents qui ont des polarités opposées. Chaque dent<B>de</B> stator est bobinée comme le montre la fig. 2. On pourrait évidemment aussi bobiner seulement une dent sur deux.
Les bobi nages de chaque élément de stator sont connectés en série, mais s'il<B>y</B> a un grand nombre de spires, il est souvent souhaitable de connecter certains bobi nages en parallèle. Ceci permet au moteur de fonc tionner<B>à</B> des vitesses plus élevées.
L'une des extrémités de chacun des bobinages des trois éléments du stator est connectée (fig. <B>1) à</B> une ligne positive 47, elle-même connectée<B>à</B> la borne positive d'une génératrice, d'un redresseur ou<B>de</B> toute autre source de courant continu. Les autres extrémités des bobinages de chaque élément sont connectées respectivement<B>à</B> des balais 48, 49 et<B>50,</B> qui sont fixés dans un porte-balais rainuré en<B> </B> baké- lite<B> </B> (marque déposée) ou autre isolant<B>51,</B> qui est fixé<B>à</B> une plaque<B>52,</B> munie d!un socle<B>53</B> dont elle, est solidaire. Cette plaque est de préférence en <B> </B> bakélite <B> </B> et obtenue, par exemple, par moulage.
Une poignée de man#uvre 54 est fixée<B>à</B> un arbre<B>55</B> du côté opposé de la plaque<B>52.</B> Cet arbre passe par un trou percé dans le panneau<B>52</B> et supporte un disque métallique<B>56,</B> muni de doigts métalliques radiaux <B>57,</B> disposés<B>à</B> des distances régulières<B>à</B> sa péri phérie.
Les segments<B>58</B> compris entre ces doigts sont en<B> </B> bakélite, <B> </B> Incite<B> </B> (marque déposée),<B>poly-</B> styrène ou autre matière plastique isolante, et peu vent être coulés dans un moule adéquat, dans lequel est placé<B>le</B> disque<B>56,</B> ou peuvent encore être collés ou fixés selon tout autreprocédé. Avant l'utilisation, la surface périphérique comprenant les éléments<B>57</B> et<B>58</B> est polie sur un tour. Une virole<B>59,</B> portant un bras<B>60,</B> est montée sur l'arbre<B>55</B> et en contact avec le disque<B>56.</B> Une rondelle élastique fendue<B>61</B> est ensuite placée sur l'arbre<B>55</B> et une bague<B>62</B> est finalement disposée sur l'arbre et est poussée contre la rondelle<B>61</B> pour la comprimer.
La bagne<B>62</B> est maintenue sur l'arbre au moyen d?une vis earrêt.
Le bras<B>60</B> peut, si on le désire, être fait en par tie en matière isolante et en partie en métal<B>(63),</B> <B>à</B> laquelle est relié de façon flexible un conduc teur 64 provenant d'une borne du solénoïde 41. Une butée<B>65,</B> fixée au panneau<B>52,</B> limite le mouvement du bras<B>60</B> dans un sens, et un contact électrique<B>66,</B> également fixé au panneau<B>52,</B> limite le déplacement du bras,<B>60</B> dans<B>le</B> sens opposé.<B>Ce</B> bras est prolongé par une languette étroite<B>67,</B> disposée de façon<B>à</B> glisser par-dessus le sommet<B>(68)</B> d?une came<B>69,</B> fixée au panneau<B>52.</B> Ce<U>sommet</U> est disposé<B>de</B> telle façon que la rampe de la came provoque le dépla cement de l'organe de contact<B>63</B> soit contre la butée <B>65,
</B> soit contre<B>le</B> contact<B>66.</B> Le bras<B>60</B> est suf fisamment souple pour permettre<B>à</B> la languette<B>67</B> de passer par-dessus le sommet<B>68.</B> La friction de la virole<B>59</B> contre le disque<B>56</B> est suffisante pour faire passer la languette<B>67</B> au-dessus du sommet de la came dans l'une ou l'autre direction. Un balai<B>70,</B> fait d'une laine de bronze phosphoreux ou de matière similaire, est fixé au panneau<B>52</B> et exerce une pres sion contre le disque<B>56.</B> Ce balaiest relié<B>à</B> un con ducteur<B>71,</B> lui-même relié<B>à</B> la borne négative de la source<B>de</B> courant continu.
Les balais 48, 49 et<B>50</B> sont espacés de façon telle que les organes de con tact<B>57</B> les touchent successivement, avec des dépla cements angulaires sensiblement égaux du disque<B>56</B> et de l'arbre<B>55.</B> La largeur des organes<B>57</B> ou l'es pacement des balais peuvent être tels que<B>le</B> contact avec chaque balai soit rompu avant que pe s'établisse le contact avec<B>le</B> balai suivant ou, si on le désire, que le contact avec un balai subsiste jusqWà ce que <B>le</B> balai suivant soit touché par un organe<B>57.</B> Si on adopte cette dernière construction, le bobinage & un des éléments du moteur sera toujours sous tension, ce qui évite même momentanément tout flottement libre du rotor.
<I>Fonctionnement<B>:</B></I> Si l'on tourne la poignée 54 dans<B>le</B> sens con traire de celui des aiguilles d'une montre, la friction entre la virole<B>59</B> et le disque<B>56</B> a pour effet d'appli quer 17organc de contact<B>63</B> contre la butée<B>65,</B> et le courant passe<B>à</B> travers les balais<B>50,</B> 49 et 48, dans l'ordre cité, lorsque les organes<B>57</B> viennent en con tact avec ces balais. Ceci a pour effet de mettre sous tension les bobinages<B>de</B> stator 46, 45 et 44, dans l'ordre cité, en provoquant ainsi la rotation en avant de l'ensemble du rotor. Par conséquent, le rotor se déplace d'un cran pour chaque contact d'un organe<B>57</B> avec un balai, et la vitesse<B>de</B> rotation du rotor est proportionnelle<B>à</B> la vitesse de rotation <B>de</B> la poignée.
Les rotors élémentaires sont connectés de telle façon que la rotation s'effectuera dans<B>le</B> sens des aiguilles d#une montre comme le montre la fig. 2. Le galet<B>3 5</B> se trouvera calé entre le volant<B>3 1</B> et la surface de carne<B>33</B> pour empêcher une rotation du volant et du rotor dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre, tout en permettant une rotation aisée dans le sens des aiguilles d'une montre.
Si l'on tourne maintenant la poignée 54 dans la direction opposée, 17orgaue de contact<B>63</B> sera rapi dement amené contre le contact<B>66,</B> ce qui fermera le circuit du soléndide, lequel soléndide 41, se trou vant excité, attirera son plongeur 42 en déplaçant le bras<B>37</B> jusqu'à ce que le galet<B>35</B> touche la surface de came 34.<B>A</B> ce moment, le volant<B>31</B> et<B>le</B> rotor se trouvent verrouillés par le galet<B>35,</B> ce qui interdit toute rotation dans le sens des aiguilles, (Tune montre, mais ils peuvent tourner librement dans le sens con traire des aiguilles d!une montre.
Dans ce cas, les organes<B>57</B> passeront sous les balais dans l'ordre res pectif 48, 49 et<B>50,</B> et les bobinages statoriques 44, 45 et 46 se trouveront mis sous tension dans l'ordre cité, en provoquant la rotation du rotor en sens inverse. Le bras<B>60</B> peut évidemment être actionné par un dispositif multiplicateur ou par un système de leviers conçus de telle façon qu'un très léger mouvement du disque<B>56</B> provoque un mouvement considérable du bras<B>60. Il</B> est souhaitable de mou voir ce bras avant que, l'organe<B>57</B> suivant ne touche un balai lors du renversement du sens de rotation de la poignée.
Le mécanisme de freinage réversible<B>à</B> un seul sens est très important, spécialement pour les petites et moyennes vitesses.<B>Il</B> permet de faire fonctionner le moteur de façon adéquate et sans emballement ou oscillations. Si ce mécanisme n'est pas utilisé,<B>le</B> rotor a tendance<B>à</B> osciller de part et d'autre des <B>p</B> ositions pour lesquelles l'es dents d'un élément du rotor sont situées en regard des dents de l'élément de stator correspondant, si bien que, lorsque les bobi nages successifs sont mis sous tension, le couple moteur est parfois nul et parfois au contraire aug menté, en sorte que le rotor peut soit s'arrêter, soit faire un bond en avant<B>à</B> une vitesse accrue.
On observera que le galet et la came verrouillent immédiatement le volant pour éviter une rotation en sens inverse, la rotation en avant étant celle qui se fait dans le sens déterminé par l'ordre dans lequel s'effectue la mise sous tension des bobinages du sta tor. Cette action de verrouillage s'exerce quelle que soit la position du rotor par rapport au stator. Le résultat est que le rotor se trouve préservé de toute oscillation vers l'arrière, que ses pôles soient parfai tement alignés avec les pôles du stator ou qu'ils soient partiellement décalés par rapport<B>à</B> ces der niers. Ceci est très important, car cela signifie que, au cas où le rotor aurait tendance<B>à</B> amorcer une oscillation en arrière, il se trouverait immédiatement stoppé et sans à-coups.
Cette construction esttrès <B>supé-</B> rieure<B>à</B> l'utilisation de rochets et cliquets, qui permet tent des déplacements considérables du rotor avec des chocs et l'usure qui en résulte. En outre, pour obterrix du moteur le meilleur fonctionnement possible, il est nécessaire d'éliminer pratiquement toute oscillation en arrière.
La construction au moyen de galets et de cames est également très supérieure aux freins<B>à</B> friction ou<B>à</B> inertie.<B>Il</B> est évident que l'on peut titi, liser des billes, des coins ou d'autres moyens de ver rouillage similaire au lieu du galet.<B>Il</B> est clair égale ment que des dispositifs électriques de freinage ou de verrouillage peuvent être utilisés pour prévenir l'oscillation en arrière et les mouvements irréguliers du rotor qui en résultent. Dans ce cas, un commu tateur ou une génératrice mue par le moteur peut être utilisée pour mettre sous tension un frein magné tique ou un dispositif similaire pour stopper le rotor lorsque celui-ci amorce son oscillation en arrière<B>;</B> ou encore on peut réduire automatiquement l'excitation du stator lorsque s'amorce l'oscillation en arrière.
Le distributeur manuel représenté sur la fig. <B>1</B> peut être relié<B>à</B> un instrument quelconque afin d'assurer au moteur<B>1</B> des déplacements angulaires proportionnels aux indications dudit instrument. Le moteur peut alors être utilisé pour reproduire<B>à</B> distance les indi cations des lectures<B>de</B> cet instrument, pour<B>le</B> réglage de soupapes et pour une grande diversité d'autres utilisations. Dans une machine importante, les coin- mandes peuvent être actionnées par de tels moteurs qui peuvent être commandés au moyen de commu tateurs actionnés<B>à</B> la main qui peuvent être montés sur un petit tableau ou dans une boite.
Le moteur ci-dessus décrit est également utile pour maintenir<B>le</B> synchronisme de systèmes<B>à</B> fac- similés, étant donné que les impulsions électriques envoyées le long des fils électriques peuvent maintenir le moteur émetteur et le moteur récepteur étroite ment sychronisés. Ce moteur est également utile pour les projectiles téléguidés, car il peut être commandé par des touches pour se déplacer suivant des angles déterminés. Ce moteur convient également très bien pour l'utilisation dans le pointage synchronisé d'artil lerie, étant donné qu'il n'est pas sujet<B>à</B> emballement ou<B>à</B> oscillations. Les canons peuvent être rapidement pointés au moyen de ces moteurs, sans flottements ni rebondissements.
Cette caractéristique est parti culièrement importante pour les canons<B>à</B> commande automatique. De même, ce moteur est utile pour assurer la synchronisation des machines textiles et des machines de papeterie, pour les machines<B>à</B> cal culer et pour bien d'autres utilisations. Un de ses autres avantages est qu'il n'y a normalement pas de dépassement<B>de</B> course.
La fig. <B>3</B> montre l'application de tels moteurs <B>à</B> une fraiseuse, avec commande dans les trois dimen sions au moyen d'un ruban ou d'une courroie. La fraiseuse<B>72</B> possède une tête<B>73</B> et une broche 74, entrWinéepar une poulie 74a, calée sur elle et action née par une courroie<B>-75,</B> qui passe sur une poulie<B>76,</B> laquelle est actionnée par un moteur<B>77</B> porté par la machine. Ce moteur peut être de n'importe quel type <B>à</B> courant alternatif ou continu. La fraise 77a tourne sous l'action de la broche pour façonner une pièce<B>78</B> fixée<B>à</B> une table<B>79,</B> par exemple par des boulons.
Cette table est susceptible de se mouvoir sur une sellette de support<B>80,</B> qui est elle-même mobile en avant ou en arrière sur une queue d'aronde<B>81</B> & un banc<B>82.</B> Le déplacement de la sellette sur la queue d'aronde est obtenu par rotation dune vis<B>83</B> dans l'un ou l'autre sens. Cette vis est en prise avec un écrou fixé<B>à</B> la sellette, ou<B>à</B> un organe susceptible de se mouvoir avec celle-ci. Les fraiseuses sont bien connues et c'est pourquoi les détails de construction <B>de</B> celles-ci, qui ne sont normalement pas visibles, ne sont pas représentés. Un pignon 84 est calé sur la vis<B>83</B> et il engrène avec un pignon<B>85</B> fixé<B>à</B> l'arbre d'un moteur<B>86,</B> au moyen d'un clavette ou d'une vis d'arrêt.
Ce moteur<B>86</B> est construit comme<B>le</B> moteur représenté par la fig. <B>1</B> et il est fixé au banc<B>82</B> au moyen de boulons, de vis ou de toute autre manière.
Le banc<B>82</B> peut être soulevé ou abaissé par rota tion d'une vis<B>87,</B> qui coopère avec un écrou attaché audit banc<B>82,</B> et qui est suceptible de tourner dans un -palier prévu dans un socle<B>88,</B> monté en saillie sur l'embase<B>89</B> de la machine. Un engrenage relie la vis<B>87 à</B> un arbre<B>90,</B> lequel est susceptible de tourner dans un palier<B>91</B> pour provoquer la rota tion de la vis. Un moteur<B>92,</B> semblable au moteur<B>1</B> de la fig. <B>1,</B> est fixé sur l'embase<B>89</B> au moyen<B>de</B> boulons, et son arbre est relié<B>à</B> l'arbre<B>90</B> au moyen d'une transmission adéquate, flexible ou autre.
Un arbre<B>93,</B> auquel est fixé un pignon 94, est un prolongement d'une vis s'étendant sous la table<B>79</B> et coopérant avec un écrou fixé<B>à</B> la sellette<B>80 de</B> telle façon que la table soit mue<B>à</B> droite ou<B>à</B> gau che, par rapport<B>à</B> la sellette lorsque l'arbre<B>93</B> tourne. Un pignon<B>95</B> est fixé<B>à</B> l'arbre d'un moteur <B>96,</B> lequel est semblable aux moteurs<B>86</B> et<B>92</B> et est fixé sur une console<B>97,</B> fixée elle-même<B>à</B> l'ex trémité de la table<B>79</B> au moyen de vis.
Ce moteur comporte trois bobinages d'excitation<B>de</B> stator, 44, 45, 46, similaires aux bobinages du moteur<B>1</B> de la fig. <B>1,</B> et le moteur<B>96</B> a de même un volant de frei nage, un galet et une came, ainsi qu'un solénoïde 41, logé dans un couvercle<B>98,</B> en forme de cuvette.<B>Ce</B> solén6ide remplit les mêmes fonctions que le solé noïde 41 de la fig. <B>1.</B> La ligne positive 47 est reliée <B>à</B> la jonction<B>99</B> des trois bobinages d'excitation, dont les autres extrémités sont reliées respectivement aux extrémités des résistances<B>100, 101</B> et 102.
Les autres extrémités de ces résistances sont reliées aux anodes respectives de thyratrons<B>103,</B> 104 et<B>105.</B> Un condensateur<B>106</B> est branché entre les anodes des tubes<B>103</B> et 104<B>;</B> un condensateur<B>107</B> est bran ché entre les anodes des tubes 104 et<B>105 ;</B> et un condensateur<B>108</B> est branché entre les anodes des tubes<B>103</B> et<B>105.</B> Ces condensateurs travaillent con jointement avec les résistances<B>100, 101</B> et 102 dans le but d'éteindre tout thyratron allumé lorsqu!on allume n'importe quel autre des thyratrons.
Les cathodes des thyratrons sont relieés <B>à</B> l'une des extrémités<B>de</B> résistances respectives<B>109, 110</B> et<B>111,</B> dont les autres extrémités sont reliées<B>à</B> la ligne négative<B>71.</B> Ces lignes positive et négative sont reliées<B>à</B> une source de courant continu comme on l'a décrit avec référence<B>à</B> la fig. <B>1.</B> Un condensa teur 112 est branché entre les cathodes, des thyra- trons <B>103</B> et 104<B>;</B> un condensateur<B>113</B> est branché entre les cathodes des thyratrons 104 et<B>105 ;
</B> et un condensateur 114 est branché entre les cathodes de thyratrons<B>103</B> et<B>105.</B> Ces condensateurs, conjoin tement avec les. résistances<B>109, 110</B> et<B>111,</B> servent <B>à</B> l'extinction<B>de</B> tout thyratron allumé lorsque n#iM- porte lequel des autres thyratrons s'allume.
Il n'est pas nécessaire que les condensateurs extincteurs et les résistances extinctrices soient utilisés<B>à</B> la fois dans les circuits d'anode et de cathode, étant donné que l'action extinctrice peut être obtenue par l'uti lisation, du circuit condensateur-résistance de l'un ou l'autre côté des thyratrons, mais on a constaté qu'une vitesse plus grande et qu#un fonctionnement plus sûr peuvent être obtenus en utilisant des condensateurs et des résistances de part et d'autre, comme<B>le</B> mon tre<B>le</B> dessin. Ceci est particulièrement vrai si l'on utilise un circuit fermé.
On a branché les thyratrons dans un circuit fermé, ce qui permet & utiliser une seule rangée de trous pour la commande de la vitesse de chaque moteur. Une autre rangée de trous est alors utilisée pour la commande du solénoïde din- version de freinage. Dans ce cas, chaque moteur n'exige que deux sillons sur le ruban, les impulsions obtenues<B>à</B> partir du sillon d'impulsion étant appli quées aux circuits de grille des thyratrons de façon qu'ils s'allument successivement.
On a également branché ces circuits de, telle façon que les circuits de grille soient mis sous, tension dans un ordre in verse pour allumer les tubes dans l'ordre inverse lorsqu#un relais d'inversion, qui met également sous tension le solénoïde, est actionné.
Les pôles négatifs des sources & ënergie de pola risation<B>115, 116</B> et<B>117</B> sont reliés aux gril-les des thyratrons respectifs<B>103,</B> 104 et<B>105.</B> Ces sources d'énergie, de polarisation seront ci-après dénommées <B> </B> batteries<B> </B> bien quelles puissent être constituées par des redresseurs<B>à</B> disques secs ou tout autre dis- positif similaire.
Les pôles positifs des batteries<B>115,</B> <B>116</B> et<B>117</B> sont reliés respectivement aux jonctions de la résistance<B>118</B> et<B>du</B> conducteur<B>119,</B> de la résistance 120 et du conducteur 121 et<B>à</B> la jonction <B>de</B> la résistance 122 et du conducteur<B>123.</B> Les autres extrémités de ces résistances sont branchées sur la ligne négative<B>71.</B> Ces résistances ont une valeur suf fisamment élevée pour que les courants de cellules photoélectriques amplifiés fournis par les conduc teurs<B>119,
</B> 121 et<B>123</B> développent un potentiel de grille suffisant pour vaincre la polarisation négative des tubes en provoquant ainsi l'allumage de Wim- porte quel thyratron lorsque le courant de chaque cellule photoélectrique passe dans la résistance reliée <B>à</B> la grille correspondante.
Le ruban 124 est fait d'une pellicule opaque, d'une bande de papier, de métal, ou de toute autre matière convenable et est enroulé sur une bobine <B>125</B> susceptible<B>de</B> tourner sur un arbre<B>126,</B> monté dans des paliers-supports <B>127,</B> fixés<B>à</B> l'embase<B>128</B> (représentée interrompue).
Si la bobine tourne sur l'arbre, ce dernier peut être fixé dans les paliers- supports <B>127.</B> Le ruban passe sur le couvercle d'une boite<B>129</B> et sur une bobine<B>130</B> qui est fixée<B>à</B> un arbre<B>13 1,</B> lequel peut tourner dans un palier-support <B>132</B> au moyen d#une poulie<B>133</B> et dune courroie 134 qui passe sur une poulie<B>135</B> d'un moteur<B>139.</B> Ce moteur peut être un moteur<B>à</B> vitesse constante ou<B>à</B> vitesse variable.
L'adhérence du ruban<B>à</B> la bobine d7entrainement <B>130</B> est assurée au moyen de galets<B>136,</B> qui sont montés de manière<B>à</B> pouvoir tourner près de l'extrémité de bras<B>137,</B> lesquels sont articulés sur une saillie du palier-support <B>132</B> et sur un support<B>138.</B> Des ressorts attachés aux bras <B>137</B> et aux supports<B>132</B> et<B>138</B> peuvent être utilisés pour assurer la -pression des galets<B>136</B> contre le ruban.
Ces galets peuvent être reliés entre eux de façon<B>à</B> former un train de galets continu s'étendant sur le ruban, lequel s'enroule autour d!une bobine réceptrice 140, calée sur un arbre 141, ou suceptible <B>de</B> rotation autour de celui-ci, qui est lui-même porté par un palier-support 142. Les paliers-supports, le moteur<B>139</B> et la boite<B>129</B> sont disposés sur le socle<B>128.</B> Des collets 143 sont fixés<B>à</B> l'arbre 141 pour prévenir tout déplacement axial, et une poulie 144 est fixée<B>à</B> la bobine 140. L'arbre du moteur <B>139</B> est prolongé<B>à</B> chacune de ses extrémités et porte également une poulie 145.
Une courroie 146 relie les poulies 145 et 144, et le rapportentre le diamètre de ces deux poulies devra être tel que<B>le</B> ruban soit enroulé sur la bobine 140 aussi rapidement qu'il est débité par le rouleau<B>130. A</B> cet -effet, il est souhai table<B>de</B> laisser patiner la courroie 146 et d7imprimer <B>à</B> la poulie 145 une vitesse plus grande que la vitesse minimum requise.
Le boitier <B>129</B> est fait en métal ou en toute matière opaque adéquate, son couvercle 147 étant muni d'une série de perforations situées au-dessus des cathodes<B>de</B> cellules photoélectriques respectives 148<B>à 159.</B> Ces cellules photoélectriques sont fixées dans le boitier et sont séparées par des cloisons, ou encore sont munies de tuyaux conducteurs<B>de</B> la lumière formés par des tiges ou des cônes<B>de</B> <B> </B> Lucite <B> ,</B> allant des perforations pratiquées dans le couvercle 147, jusqu'aux cathodes des cellules photo électriques. Ces tiges de<B> </B> Lucite <B> </B> ne sont trans parentes qu'à leurs extrémités, le restant de leur sur face étant couvert de peinture ou d'un ruban opaque.
Les anodes de toutes les cellules photoélectriques sont branchées au conducteur<B>160</B> qui est relié<B>à</B> la ligne positive 47. La cathode de la cellule photo électrique<B>159</B> est branchée sur l'une des extrémités du bobinage d'un relais<B>161,</B> dont l'autre extrémité est branchée sur la ligne négative<B>71.</B> Un condensa teur<B>162</B> est connecté en parallèle au bobinage du relais, afin d'éviter toute interruption du courant dans le cas où l'on emploie une série de perforations dans le ruban plutôt qu'une ligne transparente continue.
Un contact fixe du relais<B>163</B> est branché sur la ligne négative<B>71</B> et l'armature 164 du relais est branchée sur l'une des bornes du solénoïde 41 au moyen d7un conducteur<B>165.</B> L'autre extrémité du solénoïde est branchée sur la ligne positive 47<B>;</B> il est clair que l'armature 164 sera attirée contre<B>le</B> contact<B>163</B> et que, par conséquent, le soléndide 41 se trouvera sous tension lorsque<B>le</B> bobinage du relais<B>161</B> sera sous tension. Si on le désire, le solénoïde peut être excité au moyen de courant alternatif.
La cellule photoélectrique<B>159</B> commande le relais<B>161</B> et le solénoïde d'inversion 41. Le courant provenant des cellules photoélectriques<B>158, 157</B> et<B>156</B> passera respectivement<B>à</B> travers les résis tances 122, 120 et<B>118,</B> ce qui provoquera succes sivement l'allumage des thyratrons correspondants <B>105,</B> 104 et<B>103</B> lorsque les cellules photoélectriques seront éclairées dans ce même ordre. Ces cellules photoélectriques peuvent être du type multiplicateur fournissant une chute suffisante de voltage dans les résistances<B>118,</B> 120 et 122 pour vaincre la polari sation négative afin d'allumer l'es tubes<B>;</B> on peut également, si on le désire ou si on l'estime néces saire, amplifier le débit des cellules photoélectriques.
Une série de perforations très rapprochées<B>166</B> est percée dans le ruban et s'aligne sur la fenêtre située au-dessus de la cellule photoélectrique<B>159,</B> Un-- lampe<B>167,</B> représentée en coupe partielle, est montée dans une douille<B>168,</B> fixée<B>à</B> un support <B>169,</B> lui-même fixé au socle<B>128.</B> Cette lampe s'étend au-dessus du ruban 124,<B>à</B> la verticale des fenêtres percées dans le couvercle 147.
Ces fenêtres sont elles-mêmes en alignement avec les cellules photo électriques disposées dans<B>le</B> boitier. On voit que le relais<B>161</B> sera fermé et que le soléndide d'inver sion 41 se trouvera sous tension dès que les perfora tions<B>166</B> laisseront passer la lumière vers la cellule photoélectrique<B>159,</B> et, sous l'action du condensa teur<B>162</B> et de l'impédance du bobinage du relais <B>161,</B> le relais restera fermé jusquà ce que la dernière perforation<B>166</B> soit passée au-dessus de la fenêtre correspondante.
Le condensateur<B>162</B> est choisi d'une capacité telle que<B>le</B> relais<B>161</B> soit rapidement désexcité après que la dernière perforation<B>166</B> aura dépassé la fenêtre correspondante. Les trois rangées de perforations<B>170, 171</B> et<B>172</B> sont en alignement avec les fenêtres correspondantes des cellules photo électriques<B>158, 157</B> et<B>156.</B> Chaque fois que le déroulement du ruban, entraîné par le moteur<B>139,</B> provoque le passage dune perforation au-dessus d'une des fenêtres correspondant<B>à</B> l'une des trois cellules photoélectriques, une impulsion positive est transmise<B>à</B> la grille du thyratron correspondant, provoquant ainsi l'allumage de ce tube.
Les p--rfo- rations <B>170, 171</B> et<B>172</B> sont espacées longitudinale ment de telle façon que deux d'entre elles ne puis sent<B>à</B> aucun moment se trouver en alignement simul tané avec les fenêtres correspondantes. Ces perfora tions ont un espacement progressivement réduit, de telle sorte que le moteur<B>96</B> prendra une vitesse accélérée, en supposant une vitesse constante du ruban de la droite vers la gauche.
Les rangées de perforations sont inclinées, de haut en bas, de gauche<B>à</B> droite, pour les perforations adjacentes aux trous d7inversion <B>166.</B> l2ordre d'éclai rage des cellules photoélectriques ainsi obtenu assure l'allumage des thyratrons dans un ordre provoquant la rotation en arrière du moteur<B>96.</B> Les perforations <B>170, 171</B> et<B>172,</B> situées<B>à</B> la gauche des cellules photoélectriques sont, comme on le voit sur la fig. <B>3,</B> inclinées de haut en bas, de droite<B>à</B> gauche. Cette disposition assure l7allumage des thyratrons dans un ordre provoquant la rotation en avant du moteur<B>96.</B> Les perforations<B>166</B> ne sont évidemment pas néces saires pour une rotation en avant.
Lors de Pallumage de chaque thyratron, le rotor du moteur<B>96</B> est attiré magnétiquement d'un cran, et le frein<B>à</B> galet, par son action<B>de</B> freinage s'exer çant dans un seul sens, empêchera toute oscillation en arrière du rotor. Lorsque le thyratron suivant s'allume, le thyratron conducteur sera éteint par la charge accumulée dans un des condensateurs<B>106,</B> <B>107</B> ou<B>108,</B> conjointement avec la chute de poten tiel dans Penroulement du moteur et la résistance correspondante. C'est pourquoi chaque thyratron s'éteint dès qu'un autre s'allume. Les condensateurs et les résistances dans le circuit<B>de</B> cathode colla borent<B>à</B> cette opération.
Les pôles du rotor seront verrouillés par<B>le</B> frein dans leurs positions les plus avancées après le dernier allumage & un thyratron. La distance correspondante<B>à</B> cette position la plus avancée variera quelque peu en fonction de la charge, mais ne sera pas supérieure<B>à</B> une fraction de pas polaire.
Le rapport des engrenages<B>95</B> et 94, ainsi que le pas<B>de</B> la vis entraffiée par l'arbre<B>93</B> et le nom bre des pôles du moteur<B>96</B> peuvent être choisis de telle façon qu'une rotation égale<B>à</B> un pas polaire du rotor provoquera le déplacement de la table<B>79</B> sur toute distance désirée, par exemple de<B>0,025</B> mm par pas polaire. Us connexions électriques des moteurs<B>86</B> et<B>92</B> sont les mêmes que celles, du moteur<B>96.</B> Les trois thyratrons et autres organes de commande du moteur<B>86</B> sont logés dans le carter<B>173,</B> représenté schématiquement.
Les conducteurs sont représentés pour la Egae positive, le soléndide de freinage, la ligne négative, les bobinages du moteur, pour la cel lule photoélectrique correspondante<B>155</B> qui com mande le soléndide de freinage du moteur<B>86,</B> et pour les cellules photoélectriques 154,<B>153</B> et<B>152</B> commandant les thyratrons qui fournissent le courant aux trois groupes de bobinage du stator. La fenêtre d'inversion 174 est ici constituée par une bande claire ménagée dans le ruban opaque.
Les trois ran gées correspondantes de perforations<B>175, 176</B> et<B>177</B> servent<B>à</B> permettre<B>à</B> la lumière de la lampe<B>167</B> de frapper les cellules photoélectriques 154,<B>153</B> et<B>152</B> dans l'ordre cité, ce qui allume les trois thyratrons du boiltier <B>173</B> dans un ordre qui provoque la marche arrière du moteur<B>86.</B> Le soléndide & inversion du moteur<B>86</B> se trouve mis sous tension aussi longtemps que la bande 174 passe au-dessus de la fenêtre cor respondant<B>à</B> la cellule photoélectrique<B>155.</B> Cette bande pourrait évidemment être remplacée par des perforations très rapprochées.
De même,<B>le</B> moteur<B>92</B> a des connexions allant aux lignes positive et négative,<B>à</B> la cellule photo électrique d'inversion<B>151</B> et aux cellules photo électriques<B>150,</B> 149 et 148 qui commandent l'allumage de trois thyratrons dans<B>le</B> boitier <B>178</B> contenant un circuit semblable<B>à</B> celui du boîtier<B>173</B> et semblable au circuit représenté<B>à</B> propos du moteur<B>96.</B> Les rangées de perforations<B>179, 180</B> et <B>181</B> sont représentées avec une inclinaison prévue pour la rotation en avant du moteur<B>92.</B> Etant donné que ces perforations sont uniformément espacées, le moteur<B>92</B> tournera par crans,<B>à</B> vitesse uniforme, et en avant.
Les mouvements par crans des moteurs ne sont pas apparents au-dessus de vitesses<B>de</B> 40<B>à</B> <B>50</B> tours/minute pour des, moteurs ayant<B>108</B> pôles au total pour l'ensemble des trois éléments de stator. Au-dessus d'une vitesse de 40<B>à 50</B> tours/minute, par exemple, la rotation semble être sans à-coups.
Les perforations dans le ruban 124 peuvent être. poinçonnées<B>à</B> la main ou par des poincons action nés par des solénoïdes. L'espacement et le nombre des perforations peuvent être calculés, ou ces per forations peuvent être espacées et poinçonnées auto matiquement au moyen d'un dispositif de préparation des rubans ayant un style pour<B>le</B> tracé ifun dessin ou & un gabarit. Les déplacements du style sont amplifiés et utilisés pour commander les poinçons. Le ruban peut être entraîné<B>à</B> une vitesse constante ou<B>à</B> des vitesses proportionnelles<B>à</B> la cadence du tracé.
Un procédé pour préparer le ruban consiste<B>à</B> commander une machine<B>à</B> la main de telle façon que les mouvements manuels se traduisent automa tiquement en zones poinçonnées<B>du</B> ruban. On peut également utiliser un ruban magnétique ou tout autre ruban présentant des perforations, zones magnéti ques, parties en relief, zones conductrices, etc.
Les moteurs<B>92</B> et<B>86</B> sont commandés par les perforations du ruban de la même manière qu'est commandé le moteur<B>96,</B> aussi bien pour le sens<B>de</B> rotation en avant que pour le sens de rotation en arrière. Un ruban de coordination synchronise le fonctionnement des trois moteurs de telle façon que ceux-ci accomplissent les mouvements convenables pour que l'outil 77a façonne la pièce conformément aux indications fournies par le ruban.
Dans la présente description on a décrit une fraiseuse commandée automatiquement par un ruban<B>;</B> les perceuses radiales, les broyeurs, les tours et bien d'autres machines-outils ou autres dispositifs peuvent être munis d'une commande par ruban uti lisant les moteurs décrits. Certaines des utilisations ont été décrites ci-dessus.
Dans la fig. 4,<B>le</B> moteur<B>96</B> et d'autres parties numérotées<B>de</B> façon similaire sont les mêmes que ceux représentés dans la fig. <B>1.</B> Dans ce cas, cepen dant, un moteur synchrone<B>182</B> est fixé sur l'embase <B>183</B> du moteur<B>96,</B> et un collet 184 est fixé<B>à</B> Parbre du moteur<B>182.</B> Ce collet peut être établi en matière isolante et porte un bras de contact<B>185</B> dont les déplacements sont limités dans un sens par une butée <B>186,</B> et dans le sens opposé, par un contact<B>187.</B> Le contact et la butée sont fixés sur un panneau<B>188</B> en matière isolante et fixé au moteur<B>182.</B> Un bobi nage primaire<B>189</B> est, de préférence,
en court- circuit comme indiqué, car on a constaté que le moteur fournit plus de puissance de cette façon. Les trois bornes d'un bobinage secondaire du moteur <B>182</B> sont reliées respectivement aux conducteurs<B>190,</B> <B>191</B> et<B>192,</B> qui sont reliés aux résistances<B>100, 101</B> et 102 en des points susceptibles de fournir des potentiels adéquats pour l'excitation du bobinage secondaire du moteur<B>182,</B> les thyratrons<B>103,</B> 104 et<B>105</B> s'allumant successivement.
Lorsque les thyra- trous s'allument dans un ordre de succession pro voquant la rotation en avant du moteur<B>96,</B> le moteur <B>182</B> est entramé dans un sens qui assure le maintien du bras<B>185</B> contre la butée<B>186.</B> Lorsque les thyra- trons s'allument dans l'ordre inverse, ce qui provoque la rotation en sens inverse du moteur<B>96,</B> le moteur <B>182</B> est entraîné dans un sens qui amène le bras de contact<B>185</B> contre le contact<B>187,</B> ce qui pro voque le passage du courant de la ligne positive 47 <B>à</B> travers le soléndide. 41, le conducteur flexible<B>193</B> et le bras de contact<B>185,
</B> -et par le contact<B>187</B> et le conducteur branché 194,<B>à</B> la ligne négative<B>71.</B> Par conséquent le moteur synchrone<B>182</B> provoque l'excitation<B>du</B> solénoïde 41 lorsque, le moteur<B>96</B> est inversé. Le courant qui traverse les bobinages du moteur<B>182</B> ne doit pas être assez fort pour pro voquer un échauffement. Grâce<B>à</B> la construction décrite ci-dessus, il n'est pas nécessaire d'avoir sur <B>le</B> ruban un sillon sépar6 pour la commande du solé- n6ide inverseur. Le collet 184 pourrait, si on le désire, être monté glissant sur Parbre du moteur synchrone.
S'il n'y a pas de montage glissant, le couple du moteur ne doit pas avoir une valeur telle qu'il suffise pour rompre le bras<B>185</B> ou pour endom mager le mécanisme associé<B>à</B> celui-ci.
Electric motor In the <B> remote </B> controls, in the automatic controls of machine tools and in automatic controls in general, in the <B> </B> synchronized aiming of the barrels, in the operations indexing, in synchronized controls, for example in textile machines and stationery machines, in duplication of reading & instruments and in telemetry in general, facsimiles, <B> to </ B machines > calculate, in, the command <B> at </B> distance from the valves, in the rotating antennas of radars and compasses and in servo mechanisms in general, <B> he,
</B> It is often desirable to rotate mechanisms or parts of mechanisms at predetermined angles, or to move them over predetermined distances. Likewise, it is often also desirable to <B> </B> move trees or other organs in synchronism. These results were heretofore difficult <B> to </B> obtain by means of the known types of motors, which left mostly <B> to </B> to be desired from the point of view of accuracy and stability.
The object of the invention is an electric motor comprising a stator and a rotor each constituted by several elements each provided with a plurality of poles, <B> the </B> number of poles of a stator element being equal to <B> </B> that <B> of </B> the corresponding rotor element, each pole being provided with an excitation coil, these different coils being capable of being excited in a determined order.
This motor is characterized by the fact that the rotor is provided with <B> </B> braking means arranged to <B> </B> constantly prevent <B> the </B> rotor from turning in one direction opposite <B> to </B> that which is imposed on it by the current supplied to the excitation coils.
The appended drawing represents, <B> by </B> title & example, an embodiment of the engine according to the invention. Fig. <B> 1 </B> is a front elevation, partially in section, of an electric motor comprising a <B> to </B> collector type current distributor.
Fig. .2 is an elevation of the <B> right </B> end of the engine shown in fig. <B> 1, </B> with a partial tear off of the corresponding extreme plate. from <B> to </B> this end.
Fig. <B> 3 </B> is a front elevation of a spawner fitted with three electric motors such as the one in fig. <B> 1, </B> connected <B> to </B> a <U> command </U> <B> to </B> ribbon device.
Fig. 4 is a front elevation of an electric motor and the electronic tubes of FIG. <B> 1, </B> with a small synchronous motor actuating a reversing mechanism.
Fig. <B> 5 </B> is a diagram showing the poles of the stator and rotor of the electric motor, showing the relative pole offset for the three elements of the stator and rotor of the motor.
In fig. <B> 1, </B> the engine <B> 1 </B> comprises end plates 2 and <B> 3, </B> provided with <B> </B> opposing cavities, in which the bearings respective 4 and <B> 5 </B> are mounted <B> to </B> or fixed in any other way. The shaft <B> 6 </B> rotates in these bearings and carries three rotor elements <B> 7, 8 </B> and <B> 9, </B> which are fixed to said shaft by means of keys , stop screw or <B> of </B> any other similar positive device.
These rotor elements are separated by spacers <B> 10 </B> and <B> 11, </B> which surround said shaft, and by end spacers 12 and <B> 13, </B> respectively located between plate 2 and element <B> 7 </B> and between plate <B> 3 </B> and element <B> 9, </B> rings which serve <B> to </B> keep the rotor elements axially spaced. The rotor elements <B> </B> have teeth 14, <B> 15 </B> and <B> 16, </B> spaced apart, peripherally, radially directed and formed on the rims <B> 17, 18 </B> and <B> 19. </B> These rims are carried by hubs, through discs 20, 21 and 22,
which may be of relatively light construction and which may be perforated to reduce the mass of the rotor. The teeth, discs and hubs of each rotor element can be molded in one piece or made from a sheet metal assembly. The metal used will preferably be silicon racier or any other metal having good magnetic permeability.
The width of the poles or teeth of the rotor, measured <B> at </B> the circumference, will preferably be equal to <B> at </B> the interval between two poles, measured <B> at </B> circumference, as shown in fig. 2. The teeth of the rotor 14 can be cast, milled or produced by any other method. Us three elements of the stator of the motor are indicated in fig. <B> 1 </B> by the letters <B> A, </B> B and <B> C. </B>
The teeth of the three stator elements can be axially aligned <B>; </B> likewise, the teeth of the rotor elements can be axially aligned. In the engine shown <B> to </B> in fig. <B> 1, </B> the teeth of elements <B> A, </B> B and <B> C </B> of the stator are in axial alignment, and the teeth of the rotor are offset in the direction < B> of </B> the circumference, according to the diagram of fig. <B> 5. </B> The teeth <B> 23, </B> 24 and <B> 25 </B> of the corresponding stator elements <B> A, </B> B and <B> C </B> are actually axially spaced to match <B> to </B>]! The space between the rotor elements.
However, for the sake of clarity, the elements of the stator of FIG. <B> 5 </B> are shown in contiguous positions.
Assuming that <B> the </B> direction of rotation of the rotor assembly is that indicated by the arrow (fig. <B> 5), </B> the rotor poles 14 overlap <B> of </B> the <B> 1/3 </B> tooth width on the corresponding <B> </B> stator <B> 23 </B> poles when the rotor poles <B > 16 </B> are aligned with the corresponding <B> 25 </B> stator poles as shown in the figure. Thus, if the <B> 23 </B> poles of the stator <B> A </B> element are energized, the rotor poles 14 will be magnetically attracted to align with them and the rotor poles. <B> 15 </B> will overlap with the width of <B> 1/3 </B> of a tooth on the corresponding poles <B> of </B> stator 24.
If the stator poles 24 are then energized, then the corresponding rotor teeth <B> 15 </B> will be magnetically attracted to come into alignment with these and the rotor <B> poles <B > 16 </B> will overlap with the width of <B> 1/3 </B> of a tooth on the corresponding stator poles <B> 25 </B>. Then, if the <B> 25 </B> stator poles of the <B> C </B> element are energized, the corresponding <B> 16 </B> rotor poles will be attracted to come in. align with these, as shown in the figure, and the poles <B> of </B> rotor 14 will be brought <B> to </B> the position shown, encroaching on the width of <B> 1 / 3 of </B> teeth on the corresponding <B> 23 </B> stator poles.
The offset is such that the front part of the teeth of the rotor associated <B> with </B> element B encroaches the width of. <B> 1/3 </B> of tooth on the rear part of the teeth of the rotor associated <B> with </B> element <B> A, </B> and that the front part of the teeth of the rotor associated <B> with </B> Félément Cempiète <B> de </B> the width of <B> 1/3 </B> of a tooth on the rear part of the teeth of the rotor associated with <B> </B> element B.
The number of teeth of each element of the rotor is the same and the teeth of each element of the stator are equal in number to the number of rotor teeth. The teeth of each element of the stator are spaced so that the corresponding rotor teeth <B> of </B> can be brought by rotation facing <B> </B> them. The interior gaps between the <B> </B> stator teeth in the <B> </B> circumference direction are approximately equal to the exterior gaps between the rotor teeth in the circumferential direction.
Spacer rings <B> 28 </B> have the same axial lengths as rings <B> 10 </B> and <B> 11 </B> and separate the circular stator elements <B> A , </B> B and <B> C. </B> Spacers <B> 29 </B> separate the stator elements <B> A </B> and <B> C </ B > of the respective flanges 2 and <B> 3. </B> The stator elements have a number of holes <B> 30 </B> (fig. 2) and bolts <B> 26 </B> pass through these holes and the spacers. Nuts are screwed onto the bolts to secure the flanges <B> to </B> the stator assembly.
The bolts may include shoulders on which the nuts abut so that <B> y </B> has a defined axial width of the engine in all the positions of the bolts, which are preferably regularly spaced. Pins can be used to secure the various spacer rings and stator elements to the flanges to avoid relative rotations. The motor can include a casing and the elementary stators can, if desired, be attached to it.
A steel flywheel <B> 31 </B> is secured <B> to </B> the shaft <B> 6 </B> by means of a key. This flywheel has a relatively light rim and spokes to reduce its mass so that it can be quickly accelerated or slowed down. The peripheral surface <B> of </B> this steering wheel should preferably be soaked.
A <B> 32 </B> inverted V hull has two hardened faces, <B> 33 </B> and 34, inclined in opposite directions (fig. 2) against which a hardened roller <B> 35 </ B> is likely to be brought <B> so </B> <B> to </B> to also be in contact with the flywheel <B> 3 1. </B> The cam <B> 32 </ B > is secured to the flange <B> 3 </B> by means of <B> </B> screws. The roller <B> 35 </B> can rotate in a cage <B> 36, </B> attached <B> to </B> the upper end of an arm <B> 37, </B> which is articulated on the flange that <B> 3 </B> by means of a <B> </B> shoulder screw <B> 38, </B> which passes <B> through </B> through a sleeve <B> 39, </B> integral with the arm <B> 37 </B> and welded <B> to </B> the latter.
This screw is fixed in a threaded hole provided in the flange <B> 3. </B> The cage <B> 36 </B> has two arms, one <B> of </B> each side of the roller <B > 35, </B> and these arms are curved inwardly towards the roller for touch <B> to </B> near, its center. This allows the roller to oscillate slightly so that it is aligned to contact the flywheel <B> 31 </B> and one of the surfaces of the cam. The angles that surfaces <B> 33 </B> and 34 make with the surface of the flywheel <B> 31 </B> are such that the roller will easily lock <B> the </B> flywheel to prevent its rotation in one direction, while allowing both practically free rotation in the opposite direction.
These angles must be such that the roller can be easily moved apart when it is desired to change the direction of rotation of the flywheel. <B> of </B> the cam and the tangent plane passing through the corresponding contact line of the roller with <B> the </B> flywheel <B> 31 </B> is a satisfactory angle. However, this West angle is not the only one which allows satisfactory operation.
A tension spring 40 is attached to the arm <B> 37 </B> and to the flange <B> 3 </B> so as <B> </B> to normally retain this arm which turns in the opposite direction to the direction clockwise rotation around the pivot <B> 38. </B> The roller <B> 35 </B> is thus normally kept in contact with the cam surface <B> 33 </B> and the flywheel <B> 31, </B> so that this flywheel and the rotor which is integral with it are normally prevented from making an appreciable rotation counterclockwise, but may perform a relatively easy clockwise rotation.
A solenoid 41 is attached <B> to </B> a block which is screwed onto the flange <B> 3 </B> so that this solenoid does not touch the steering wheel <B> 3 1. </B> The plunger 42 of the solenoid is normally held partially out of the solenoid as shown in fig. 2, and secured to the <B> 37 </B> arm by means of a sturdy and relatively short spring 43. This spring is stiffer than the <B> </B> spring 40 which is stretched when the solenoid is energized to pull. the arm <B> 37. </B> When this happens, the roller <B> 35 </B> is moved around the flywheel <B> 31 </B> by the cage <B> 36 </B> until it touches the cam surface 34.
When this occurs, the stopping or locking effect of the roller prevents the flywheel from turning clockwise, but allows it to rotate relatively easily in the opposite direction. It is obviously possible, if desired, to provide several rollers and several cams, capable of being actuated simultaneously.
The poles of element <B> A </B> are provided with <B> </B> excitation windings 44, the poles of element B with windings 45 and the poles <B> with </ B> coil <B> C </B> element 46. The coils of each of the elements are connected such that the adjacent stator teeth have opposite polarities. However, the winding of the teeth can be done so that groups of teeth have the same polarity and it is then the adjacent groups of teeth which have opposite polarities. Each stator tooth <B> </B> is wound as shown in fig. 2. Of course, we could also wind only every other tooth.
The windings of each stator element are connected in series, but if there are a large number of turns, it is often desirable to connect some windings in parallel. This allows the motor to run <B> at </B> higher speeds.
One end of each of the windings of the three elements of the stator is connected (fig. <B> 1) to </B> a positive line 47, itself connected <B> to </B> the positive terminal d '' a generator, rectifier or <B> </B> any other source of direct current. The other ends of the coils of each element are respectively connected <B> to </B> brushes 48, 49 and <B> 50, </B> which are fixed in a brush holder grooved in <B> </ B > Bakelite <B> </B> (registered trademark) or other insulation <B> 51, </B> which is attached <B> to </B> a plate <B> 52, </B> provided with a base <B> 53 </B> which it is integral with. This plate is preferably of <B> </B> bakelite <B> </B> and obtained, for example, by molding.
A handle 54 is attached <B> to </B> a shaft <B> 55 </B> on the opposite side of the plate <B> 52. </B> This shaft goes through a hole drilled in the panel <B> 52 </B> and supports a metal disc <B> 56, </B> provided with radial metal fingers <B> 57, </B> arranged <B> at </B> regular distances <B> to </B> its periphery.
The segments <B> 58 </B> included between these fingers are in <B> </B> Bakelite, <B> </B> Incite <B> </B> (registered trademark), <B> poly- </B> styrene or other insulating plastic material, and can be cast in a suitable mold, in which is placed <B> the </B> disc <B> 56, </B> or can be glued or fixed according to any other process. Before use, the peripheral surface comprising the elements <B> 57 </B> and <B> 58 </B> is polished on a lathe. A ferrule <B> 59, </B> carrying an arm <B> 60, </B> is mounted on the shaft <B> 55 </B> and in contact with the disc <B> 56. </ B> A split spring washer <B> 61 </B> is then placed on the shaft <B> 55 </B> and a ring <B> 62 </B> is finally placed on the shaft and is pushed against the washer <B> 61 </B> to compress it.
The prison <B> 62 </B> is held on the tree by means of a screw earrêt.
The arm <B> 60 </B> can, if desired, be made partly of insulating material and partly of metal <B> (63), </B> <B> to which </B> is flexibly connected to a conductor 64 from a terminal of the solenoid 41. A stopper <B> 65, </B> attached to the panel <B> 52, </B> limits the movement of the arm <B> 60 </B> in one direction, and an electrical contact <B> 66, </B> also attached to the panel <B> 52, </B> limits the movement of the arm, <B> 60 </B> in < B> the </B> opposite direction. <B> This </B> arm is extended by a narrow tongue <B> 67, </B> arranged so <B> to </B> slide over the vertex <B> (68) </B> of a cam <B> 69, </B> attached to the panel <B> 52. </B> This <U> vertex </U> is arranged <B> </B> so that the ramp of the cam causes the movement of the contact member <B> 63 </B> or against the stop <B> 65,
</B> or against <B> the </B> contact <B> 66. </B> The <B> 60 </B> arm is flexible enough to allow <B> to </B> the tongue <B> 67 </B> to go over the top <B> 68. </B> The friction of the ferrule <B> 59 </B> against the disc <B> 56 </B> is sufficient to pass the tab <B> 67 </B> over the top of the cam in either direction. A brush <B> 70, </B> made of phosphor bronze wool or similar material, is attached to the panel <B> 52 </B> and exerts pressure against the disc <B> 56. < / B> This brush is connected <B> to </B> a conductor <B> 71, </B> itself connected <B> to </B> the negative terminal of the source <B> of </ B> direct current.
The brushes 48, 49 and <B> 50 </B> are spaced such that the contact members <B> 57 </B> touch them successively, with substantially equal angular displacements of the disc <B> 56 </B> and of the shaft <B> 55. </B> The width of the components <B> 57 </B> or the spacing of the brushes can be such that <B> the </B> contact with each broom is broken before pe makes contact with <B> the </B> next broom or, if desired, contact with a broom remains until <B> the </B> broom <B> 57. </B> If this last construction is adopted, the winding & one of the motor elements will always be under tension, which even temporarily prevents any free floating of the rotor.
<I> Operation<B>:</B> </I> If the handle 54 is turned in <B> the </B> direction opposite to that of clockwise, the friction between the ferrule <B> 59 </B> and the disc <B> 56 </B> has the effect of applying 17 contact angle <B> 63 </B> against the stop <B> 65, </B> and the current passes <B> through </B> through the brushes <B> 50, </B> 49 and 48, in the order quoted, when the components <B> 57 </B> come into contact with these broom. This has the effect of energizing the <B> </B> stator windings 46, 45 and 44, in the order cited, thereby causing the rotor assembly to rotate forward. Consequently, the rotor moves one notch for each contact of a <B> 57 </B> component with a brush, and the speed <B> of </B> rotation of the rotor is proportional <B> to </B> the rotation speed <B> of </B> the handle.
The elementary rotors are connected in such a way that the rotation will take place in a <B> clockwise </B> direction as shown in fig. 2. The roller <B> 3 5 </B> will be wedged between the flywheel <B> 3 1 </B> and the body surface <B> 33 </B> to prevent rotation of the flywheel and rotor. counterclockwise, while allowing easy clockwise rotation.
If the handle 54 is now turned in the opposite direction, the contact organ <B> 63 </B> will quickly be brought against the contact <B> 66, </B> which will close the solenoid circuit, which solendide 41, finding itself excited, will attract its plunger 42 by moving the arm <B> 37 </B> until the roller <B> 35 </B> touches the cam surface 34. <B> A </B> this moment, the flywheel <B> 31 </B> and <B> the </B> rotor are locked by the roller <B> 35, </B> which prevents any rotation in the direction hands, (clockwise, but they can turn freely counterclockwise.
In this case, the components <B> 57 </B> will pass under the brushes in the respective order 48, 49 and <B> 50, </B> and the stator windings 44, 45 and 46 will be placed under voltage in the order listed, causing the rotor to rotate in the opposite direction. The <B> 60 </B> arm can obviously be actuated by a multiplier device or by a system of levers designed in such a way that a very slight movement of the disc <B> 56 </B> causes considerable movement of the arm <B> 60. It is </B> desirable to see this arm slack before the next <B> 57 </B> member touches a broom when reversing the direction of rotation of the handle.
The reversible <B> to </B> one-way braking mechanism is very important, especially for small and medium speeds. <B> It </B> allows the motor to operate properly and without runaway or oscillations . If this mechanism is not used, <B> the </B> rotor tends <B> </B> to oscillate on either side of the <B> p </B> positions for which the rotor is teeth of a rotor element are located opposite the teeth of the corresponding stator element, so that, when the successive windings are energized, the motor torque is sometimes zero and sometimes on the contrary increased, so that the rotor can either stop or jump forward <B> at </B> an increased speed.
It will be observed that the roller and the cam immediately lock the flywheel to avoid rotation in the opposite direction, the forward rotation being that which takes place in the direction determined by the order in which the sta coils are energized. tor. This locking action is exerted regardless of the position of the rotor relative to the stator. The result is that the rotor is preserved from any rearward oscillation, whether its poles are perfectly aligned with the poles of the stator or whether they are partially offset with respect to the latter. This is very important, because it means that, in the event that the rotor tends to <B> </B> start to swing backwards, it will immediately come to a stop and smoothly.
This construction is very <B> superior- </B> <B> superior <B> to </B> the use of ratchets and pawls, which allows considerable displacements of the rotor with impact and the resulting wear. In addition, in order to obtain the best possible operation of the engine, it is necessary to practically eliminate any back wobble.
The construction by means of rollers and cams is also very superior to <B> friction </B> or <B> </B> inertia brakes. <B> It </B> is obvious that one can titi, read balls, wedges or other similar locking means instead of the roller. <B> It </B> is also clear that electrical braking or locking devices can be used to prevent the backward oscillation and the resulting irregular rotor movements. In this case, a motor-driven switch or generator can be used to energize a magnetic brake or similar device to stop the rotor when the rotor begins to oscillate backwards. <B>; </B> or the stator excitation can be automatically reduced when the backward oscillation begins.
The manual dispenser shown in fig. <B> 1 </B> can be connected <B> to </B> any instrument in order to provide the motor <B> 1 </B> with angular displacements proportional to the indications of said instrument. The engine can then be used to remotely reproduce <B> </B> readings indi cations <B> from </B> this instrument, for <B> the </B> valve adjustment and for a wide variety of other uses. In a large machine, the wedges may be operated by such motors which may be controlled by means of hand operated switches which may be mounted on a small board or in a box.
The motor described above is also useful for maintaining <B> the </B> synchronism of <B> to </B> facsimile systems, since the electrical impulses sent along the electrical wires can maintain the motor. transmitter and motor receiver closely synchronized. This motor is also useful for unmanned projectiles, as it can be controlled by keys to move at set angles. This motor is also very suitable for use in synchronized artillery aiming, as it is not subject to runaway or <B> </B> oscillation. The guns can be quickly aimed using these motors, without fluttering or twisting.
This feature is particularly important for <B> self-controlled </B> guns. Likewise, this motor is useful for ensuring the synchronization of textile and stationery machines, for calculating machines and for many other uses. One of its other advantages is that there is normally no overrun.
Fig. <B> 3 </B> shows the application of such motors <B> to </B> a milling machine, with control in the three dimensions by means of a tape or a belt. The <B> 72 </B> milling machine has a head <B> 73 </B> and a spindle 74, entered by a pulley 74a, wedged on it and driven by a belt <B> -75, </B> which passes over a pulley <B> 76, </B> which is actuated by a motor <B> 77 </B> carried by the machine. This motor can be of any type <B> to </B> alternating or direct current. The cutter 77a rotates under the action of the spindle to form a part <B> 78 </B> fixed <B> to </B> a table <B> 79, </B> for example by bolts.
This table is capable of moving on a support harness <B> 80, </B> which is itself movable forwards or backwards on a dovetail <B> 81 </B> & a bench < B> 82. </B> The movement of the fifth wheel on the dovetail is obtained by turning a screw <B> 83 </B> in either direction. This screw is engaged with a nut fixed <B> to </B> the harness, or <B> to </B> a member capable of moving with it. Milling machines are well known and this is why the construction details <B> of </B> these, which are not normally visible, are not shown. A pinion 84 is wedged on the screw <B> 83 </B> and it meshes with a pinion <B> 85 </B> fixed <B> to </B> the shaft of a motor <B> 86 , </B> by means of a key or a stop screw.
This <B> 86 </B> engine is constructed like <B> the </B> engine shown in fig. <B> 1 </B> and it is fixed to the bench <B> 82 </B> by means of bolts, screws or any other way.
The bench <B> 82 </B> can be raised or lowered by rotation of a screw <B> 87, </B> which cooperates with a nut attached to said bench <B> 82, </B> and which is capable of rotating in a -steel provided in a <B> 88, </B> base mounted on the base <B> 89 </B> of the machine. A gear connects the screw <B> 87 </B> to a shaft <B> 90, </B> which is capable of rotating in a bearing <B> 91 </B> to cause the rotation of the screw. An engine <B> 92, </B> similar to the engine <B> 1 </B> of fig. <B> 1, </B> is fixed to the base <B> 89 </B> by means of <B> </B> bolts, and its shaft is connected <B> to </B> the shaft <B> 90 </B> by means of an adequate transmission, flexible or otherwise.
A shaft <B> 93, </B> to which a pinion 94 is attached, is an extension of a screw extending under the table <B> 79 </B> and cooperating with a nut attached <B> to < / B> the harness <B> 80 from </B> such that the table is moved <B> to </B> right or <B> to </B> left, in relation to <B> to </ B> the fifth wheel when the <B> 93 </B> shaft turns. A <B> 95 </B> pinion is attached <B> to </B> the shaft of a <B> 96 engine, </B> which is similar to <B> 86 </B> engines and <B> 92 </B> and is attached to a console <B> 97, </B> itself attached <B> to </B> the end of table <B> 79 </B> by means of screws.
This motor has three <B> </B> stator excitation windings, 44, 45, 46, similar to the motor windings <B> 1 </B> of fig. <B> 1, </B> and the engine <B> 96 </B> likewise has a brake flywheel, roller and cam, as well as a solenoid 41, housed in a cover <B> 98 , </B> cup-shaped. <B> This </B> solenoid fulfills the same functions as the solenoid 41 of fig. <B> 1. </B> The positive line 47 is connected <B> to </B> the junction <B> 99 </B> of the three excitation coils, the other ends of which are respectively connected to the ends of the resistors <B> 100, 101 </B> and 102.
The other ends of these resistors are connected to the respective anodes of thyratrons <B> 103, </B> 104 and <B> 105. </B> A capacitor <B> 106 </B> is connected between the anodes of the tubes <B> 103 </B> and 104 <B>; </B> a capacitor <B> 107 </B> is connected between the anodes of tubes 104 and <B> 105; </B> and a capacitor <B> 108 </B> is connected between the anodes of tubes <B> 103 </B> and <B> 105. </B> These capacitors work together with resistors <B> 100, 101 </ B > and 102 in order to turn off any thyratron that is on when any other thyratron is turned on.
The thyratron cathodes are connected <B> to </B> one of the ends <B> of </B> respective resistances <B> 109, 110 </B> and <B> 111, </B> of which the other ends are connected <B> to </B> the negative line <B> 71. </B> These positive and negative lines are connected <B> to </B> a source of direct current as we have described with reference <B> to </B> in fig. <B> 1. </B> A capacitor 112 is connected between the cathodes, thyra- trons <B> 103 </B> and 104 <B>; </B> a capacitor <B> 113 </ B > is connected between the cathodes of thyratrons 104 and <B> 105;
</B> and a capacitor 114 is connected between thyratron cathodes <B> 103 </B> and <B> 105. </B> These capacitors, together with the. resistors <B> 109, 110 </B> and <B> 111, </B> are used <B> to </B> the extinction <B> of </B> any thyratron lit when n # iM- carries which of the other thyratrons lights up.
It is not necessary that extinguishing capacitors and extinguishing resistors be used <B> to </B> in both the anode and cathode circuits, since the extinguishing action can be obtained by the use. of the capacitor-resistor circuit on either side of the thyratrons, but it has been found that higher speed and safer operation can be achieved by using capacitors and resistors on both sides. other, like <B> the </B> my being <B> the </B> drawing. This is especially true if a closed circuit is used.
The thyratrons were wired in a closed circuit, allowing a single row of holes to be used for controlling the speed of each motor. Another row of holes is then used to control the brake converting solenoid. In this case, each motor requires only two grooves on the ribbon, the pulses obtained <B> to </B> from the pulse groove being applied to the grid circuits of the thyratrons so that they ignite. successively.
These circuits have also been wired in such a way that the gate circuits are energized in reverse order to ignite the tubes in reverse order when a reversing relay, which also energizes the solenoid, is activated.
The negative poles of the <B> 115, 116 </B> and <B> 117 </B> polarization energy sources are connected to the grids of the respective thyratrons <B> 103, </B> 104 and < B> 105. </B> These energy sources, polarization will hereinafter be called <B> </B> batteries <B> </B> although they can be constituted by rectifiers <B> to </ B> dry discs or any other similar device.
The positive poles of batteries <B> 115, </B> <B> 116 </B> and <B> 117 </B> are connected respectively to the junctions of resistor <B> 118 </B> and <B > of </B> conductor <B> 119, </B> of resistor 120 and conductor 121 and <B> at </B> the junction <B> of </B> resistor 122 and conductor < B> 123. </B> The other ends of these resistors are connected to the negative line <B> 71. </B> These resistors have a sufficiently high value so that the amplified photoelectric cell currents supplied by the conductors <B> 119,
</B> 121 and <B> 123 </B> develop sufficient gate potential to overcome the negative polarization of the tubes thus causing the ignition of Wim- gate which thyratron when the current of each photocell passes through the resistor linked <B> to </B> the corresponding grid.
Tape 124 is made of an opaque film, strip of paper, metal, or other suitable material and is wound on a <B> 125 </B> spool capable of <B> </B> turn on a shaft <B> 126, </B> mounted in support bearings <B> 127, </B> fixed <B> to </B> the base <B> 128 </B> (shown interrupted).
If the spool rotates on the shaft, the latter can be fixed in the support bearings <B> 127. </B> The tape passes over the cover of a box <B> 129 </B> and over a spool <B> 130 </B> which is fixed <B> to </B> a shaft <B> 13 1, </B> which can rotate in a support bearing <B> 132 </B> by means of #a pulley <B> 133 </B> and a belt 134 which passes over a pulley <B> 135 </B> of a motor <B> 139. </B> This motor can be a motor <B> at </B> constant speed or <B> at </B> variable speed.
The adhesion of the tape <B> to </B> the drive spool <B> 130 </B> is ensured by means of rollers <B> 136, </B> which are mounted so <B> to </ B> be able to turn near the end of the arms <B> 137, </B> which are articulated on a projection of the bearing-support <B> 132 </B> and on a support <B> 138. </ B > Springs attached to the arms <B> 137 </B> and to the supports <B> 132 </B> and <B> 138 </B> can be used to ensure the -pressure of the rollers <B> 136 </ B> against the tape.
These rollers may be interconnected so as to form a continuous train of rollers extending over the ribbon, which is wound around a take-up reel 140, wedged on a shaft 141, or susceptible to <B> of </B> rotation around it, which is itself carried by a support bearing 142. The support bearings, the motor <B> 139 </B> and the gearbox <B> 129 </B> are arranged on the base <B> 128. </B> Collars 143 are attached <B> to </B> the shaft 141 to prevent any axial displacement, and a pulley 144 is attached <B> at </B> the coil 140. The motor shaft <B> 139 </B> is extended <B> at </B> each of its ends and also carries a pulley 145.
A belt 146 connects the pulleys 145 and 144, and the ratio between the diameter of these two pulleys should be such that <B> the </B> tape is wound on the spool 140 as quickly as it is fed by the roll <B > 130. To do this, it is desirable to <B> </B> let the belt 146 slip and to print <B> at </B> the pulley 145 a speed greater than the minimum speed required.
The <B> 129 </B> case is made of metal or any suitable opaque material, its cover 147 being provided with a series of perforations located above the cathodes <B> of </B> respective photocells 148 <B> to 159. </B> These photocells are fixed in the box and are separated by partitions, or they are provided with <B> light </B> conductive pipes formed by rods or cones < B> de </B> <B> </B> Lucite <B>, </B> going from the perforations made in the cover 147, to the cathodes of the photoelectric cells. These <B> </B> Lucite <B> </B> rods are only transparent at their ends, the rest of their surface being covered with paint or opaque tape.
The anodes of all the photocells are connected to the conductor <B> 160 </B> which is connected <B> to </B> the positive line 47. The cathode of the photocell <B> 159 </B> is connected to one end of the coil of a relay <B> 161, </B> whose other end is connected to the negative line <B> 71. </B> A capacitor <B> 162 </B> is connected in parallel with the coil of the relay, in order to avoid any interruption of the current in the case where a series of perforations are used in the tape rather than a continuous transparent line.
A fixed contact of relay <B> 163 </B> is connected to negative line <B> 71 </B> and the armature 164 of the relay is connected to one of the terminals of solenoid 41 by means of a conductor < B> 165. </B> The other end of the solenoid is connected to the positive line 47 <B>; </B> it is clear that the armature 164 will be attracted against <B> the </B> contact < B> 163 </B> and therefore solenoid 41 will be energized when <B> the </B> coil of relay <B> 161 </B> is energized. If desired, the solenoid can be energized by means of alternating current.
The photocell <B> 159 </B> controls the relay <B> 161 </B> and the reversing solenoid 41. The current from the photocells <B> 158, 157 </B> and <B> 156 </B> will pass respectively <B> through </B> through resistors 122, 120 and <B> 118, </B> which will successively cause the ignition of the corresponding thyratrons <B> 105, </ B> 104 and <B> 103 </B> when the photoelectric cells are illuminated in the same order. These photocells may be of the multiplier type providing sufficient voltage drop across resistors <B> 118, </B> 120 and 122 to overcome negative polarization in order to ignite the tubes <B>; </ B > it is also possible, if desired or if it is deemed necessary, to amplify the flow rate of the photoelectric cells.
A series of closely spaced <B> 166 </B> perforations are cut into the tape and line up with the window above the photocell <B> 159, </B> A-- lamp <B> 167, </B> shown in partial section, is mounted in a socket <B> 168, </B> fixed <B> to </B> a support <B> 169, </B> itself fixed to the base <B> 128. </B> This lamp extends above the ribbon 124, <B> to </B> the vertical of the windows pierced in the cover 147.
These windows are themselves in alignment with the photoelectric cells arranged in <B> the </B> box. It can be seen that the relay <B> 161 </B> will be closed and that the inversion solendide 41 will be energized as soon as the perforations <B> 166 </B> allow light to pass to the photocell < B> 159, </B> and, under the action of the capacitor <B> 162 </B> and the impedance of the coil of the relay <B> 161, </B> the relay will remain closed until the last perforation <B> 166 </B> is passed above the corresponding window.
The capacitor <B> 162 </B> is chosen of such a capacity that <B> the </B> relay <B> 161 </B> is quickly de-energized after the last puncture <B> 166 </ B > will have passed the corresponding window. The three rows of perforations <B> 170, 171 </B> and <B> 172 </B> are aligned with the corresponding windows of the photocells <B> 158, 157 </B> and <B> 156 . </B> Each time the unwinding of the tape, driven by the motor <B> 139, </B> causes a perforation to pass over one of the windows corresponding to <B> to </B> the one of the three photoelectric cells, a positive pulse is transmitted <B> to </B> the grid of the corresponding thyratron, thus causing the ignition of this tube.
The p - rfo- rations <B> 170, 171 </B> and <B> 172 </B> are spaced longitudinally so that two of them cannot feel <B> to </B> at no time be in simultaneous alignment with the corresponding windows. These perforations have a progressively reduced spacing, so that the <B> 96 </B> motor will take up an accelerated speed, assuming a constant speed of the tape from right to left.
The rows of perforations are inclined, from top to bottom, from left <B> to </B> right, for the perforations adjacent to the reversal holes <B> 166. </B> The order of lighting of the photoelectric cells thus obtained ensures the ignition of the thyratrons in an order causing the backward rotation of the engine <B> 96. </B> The perforations <B> 170, 171 </B> and <B> 172, </B> located <B > to </B> the left of the photoelectric cells are, as seen in fig. <B> 3, </B> tilted up and down, right <B> to </B> left. This arrangement ensures the ignition of the thyratrons in an order causing the forward rotation of the motor <B> 96. </B> The perforations <B> 166 </B> are obviously not necessary for forward rotation.
During the ignition of each thyratron, the rotor of the motor <B> 96 </B> is magnetically attracted by one notch, and the brake <B> to </B> roller, by its action <B> of </ B > braking in one direction will prevent any backward oscillation of the rotor. When the next thyratron turns on, the conductive thyratron will be turned off by the charge accumulated in one of the capacitors <B> 106, </B> <B> 107 </B> or <B> 108, </B> together with the potential drop in the motor winding and the corresponding resistance. This is why each thyratron turns off as soon as another turns on. The capacitors and resistors in the <B> </B> cathode circuit work together <B> to </B> this operation.
The rotor poles will be locked by <B> the </B> brake in their most advanced positions after the last firing & a thyratron. The corresponding distance <B> at </B> this most advanced position will vary somewhat depending on the load, but will not be greater <B> than </B> a fraction of a polar step.
The ratio of the gears <B> 95 </B> and 94, as well as the pitch <B> of </B> the screw clamped by the shaft <B> 93 </B> and the number of poles of the motor <B> 96 </B> can be chosen such that a rotation equal <B> to </B> one pole pitch of the rotor will cause the table <B> 79 </B> to move any desired distance , for example <B> 0.025 </B> mm per pole pitch. The electrical connections of the <B> 86 </B> and <B> 92 </B> motors are the same as those of the <B> 96 motor. </B> The three thyratrons and other engine controls < B> 86 </B> are housed in the housing <B> 173, </B> shown schematically.
The conductors are shown for the positive Egae, the braking solendide, the negative line, the motor windings, for the corresponding photocell <B> 155 </B> which controls the braking solendide of the motor <B> 86 , </B> and for photocells 154, <B> 153 </B> and <B> 152 </B> controlling the thyratrons which supply current to the three groups of stator windings. The inversion window 174 is here formed by a clear strip formed in the opaque ribbon.
The three corresponding rows of perforations <B> 175, 176 </B> and <B> 177 </B> serve <B> </B> to allow <B> </B> the light of the lamp < B> 167 </B> to hit photocells 154, <B> 153 </B> and <B> 152 </B> in the order listed, which ignites the three thyratrons of the box <B> 173 < / B> in an order that causes the engine to reverse <B> 86. </B> The solenoid & reverse of the engine <B> 86 </B> is energized as long as the band 174 passes over- above the window corresponding <B> to </B> the photocell <B> 155. </B> This strip could obviously be replaced by very closely spaced perforations.
Likewise, <B> the </B> motor <B> 92 </B> has connections going to the positive and negative lines, <B> to </B> the reversing photocell <B> 151 < / B> and to photocells <B> 150, </B> 149 and 148 which control the ignition of three thyratrons in <B> the </B> box <B> 178 </B> containing a similar circuit <B> to </B> that of the housing <B> 173 </B> and similar to the circuit shown <B> to </B> about the engine <B> 96. </B> The rows of perforations <B > 179, 180 </B> and <B> 181 </B> are shown with an inclination intended for forward rotation of the motor <B> 92. </B> Since these perforations are evenly spaced, the motor <B> 92 </B> will rotate in increments, <B> at </B> uniform speed, and forward.
The stepped movements of the motors are not apparent above speeds <B> of </B> 40 <B> to </B> <B> 50 </B> revolutions / minute for motors with <B > 108 </B> poles in total for all three stator elements. Above a speed of 40 <B> to 50 </B> revolutions / minute, for example, the rotation appears to be smooth.
The perforations in the tape 124 can be. punched <B> by hand </B> or by action punches born by solenoids. The spacing and number of the perforations can be calculated, or these perforations can be spaced and punched automatically by means of a tape preparation device having a style for <B> the </B> layout if a design or & a template. Style movements are amplified and used to control the punches. The ribbon can be driven <B> at </B> a constant speed or <B> at </B> speeds proportional to <B> to </B> the rate of the drawing.
One method of preparing the tape is to <B> </B> control a machine <B> by </B> by hand so that the manual movements automatically translate into punched areas <B> of the </B> ribbon. It is also possible to use a magnetic tape or any other tape having perforations, magnetic zones, raised parts, conductive zones, etc.
The <B> 92 </B> and <B> 86 </B> motors are controlled by the perforations in the tape in the same way that the <B> 96 </B> motor is controlled, both for the direction <B> of </B> forward rotation than for the reverse direction of rotation. A coordinating tape synchronizes the operation of the three motors so that they perform the proper movements for the tool 77a to shape the part according to the indications provided by the tape.
In the present description we have described a milling machine controlled automatically by a tape <B>; </B> radial drills, crushers, lathes and many other machine tools or other devices can be provided with a control by tape using the motors described. Some of the uses have been described above.
In fig. 4, <B> the </B> engine <B> 96 </B> and other similarly numbered parts <B> </B> are the same as those shown in fig. <B> 1. </B> In this case, however, a synchronous motor <B> 182 </B> is fixed on the base <B> 183 </B> of the motor <B> 96, </ B> and a collar 184 is attached <B> to </B> Motor shaft <B> 182. </B> This collar can be made of insulating material and carries a contact arm <B> 185 </B> whose movements are limited in one direction by a stop <B> 186, </B> and in the opposite direction, by a contact <B> 187. </B> The contact and the stop are fixed on a panel <B > 188 </B> of insulating material and attached to the engine <B> 182. </B> A primary shroud <B> 189 </B> is preferably
shorted as shown, as the engine has been found to provide more power this way. The three terminals of a secondary winding of the motor <B> 182 </B> are respectively connected to conductors <B> 190, </B> <B> 191 </B> and <B> 192, </B> which are connected to resistors <B> 100, 101 </B> and 102 at points capable of providing adequate potentials for the excitation of the secondary winding of the motor <B> 182, </B> thyratrons <B> 103 , </B> 104 and <B> 105 </B> lighting up successively.
When the thyro- holes ignite in an order of succession causing the forward rotation of the motor <B> 96, </B> the motor <B> 182 </B> is driven in a direction which ensures the maintenance of the arm <B> 185 </B> against the stopper <B> 186. </B> When the thyra- trons turn on in the reverse order, which causes the motor <B> 96 to rotate in the opposite direction, </B> the motor <B> 182 </B> is driven in a direction which brings the contact arm <B> 185 </B> against the contact <B> 187, </B> which causes the current flow from positive line 47 <B> to </B> through the solendid. 41, the flexible conductor <B> 193 </B> and the contact arm <B> 185,
</B> -and by contact <B> 187 </B> and the connected conductor 194, <B> to </B> the negative line <B> 71. </B> Consequently the synchronous motor <B > 182 </B> causes <B> </B> solenoid 41 to energize when the motor <B> 96 </B> is reversed. The current flowing through the windings of the <B> 182 </B> motor must not be strong enough to cause heating. Thanks to the <B> </B> construction described above, it is not necessary to have a separate groove on <B> the </B> tape for controlling the inverter solenoid. The collar 184 could, if desired, be slidably mounted on the shaft of the synchronous motor.
If there is no sliding assembly, the torque of the motor must not have a value such as to be sufficient to break the arm <B> 185 </B> or to damage the associated mechanism <B> to </B> this one.