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BREVET D'INVENTION " Dispositif de reproduction de mouvement
La présente invention se rapporte à des dispositifs pour la reproduction de mouvements, et plus particulièrement à des dispositifs pour la reproduction de mouvements angulaires à un point éloigne, et elle constitue une nouvelle amélioration, la, demande addition et simplification à la construction de/brevet bel- ge antérieure de la demanderesse No 373.135 déposée le 4 Fé- vr,ier 1948.
L'appareil faisant l'objet de la présente invention, comme celui de l'invention décrite dans le brevet sus-mention- né,est spécialement prévu pour l'indication à distance, par exemple pour mesurer la valeur d''un certain facteur à un cer- tain endroit, au moyen d'un instrument de mesure approprié, puis transformer cette valeur et l'indiquer en un autre point éloigné, mais il peut également être utilisé pour la commande à distance de tout objet j'on le désire.
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demande de
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Dans la sus-di-t4/brevet No :
'i3w13<, l'appareil comprend un émetteur et un récepteur éloigna, connectés l'un à l'autre, électriquement, l'émetteur et le récepteur se composant d'une paire de dispositifs électro-magnétiques pratiquement semblables chacun d'eux comprenant un stator ayant un noyau en matériau magnétique, muni d'enroulement polyphasé et d'un enroulement
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moztcgphasé en kél,u±1.on inductive l'un avec l'autre, et un rotor comprenant un aimant, associé en relation magnétique avec ledit noyau et les enroulements.
Un des enroulements de l'émetteur et l'enroulement correspondant du récepteur sont alimentés au moyen d'un courant périodiquement variable, qui peut être un courant alternatif ou un courant continu. pulsatoire, et lorsqu'un mouvement de rotation est imprimé au roLor à aimant de l'émetteur, le rotor à aimant du récepteur tourne de façon correspondante et synchrone.,
Selon la présente invention, l'enroulement polyphasé et l'enroulement monophasé de chacun des dispositifs sont remplacés par un enroulement ou bobinage unique ayant une pluralité de prises et 1'enroulement à plusieurs prises de l'émetteur est connecté électriquement Eux prises correspon- dantes de l'enroulement du stator du récepteur,
ce qui suppri- me un enroulement sans supprimer la fonction, et permet ainsi de simplifier la construction par rapport aux dispositifs antérieurs;
En conséquence, un des objets de l'invention est de four- nir un système nouveau et perfectionné pour reproduire un mouvement en un point éloigné, comprenant un couple de dispo- sitifs électro-magnétiques nouveaux, dont un est un émetteur et l'autre un récepteur, et chacun d'eax comporte un stator bobiné coopérant avec un rotor à aimant sans enroulement, ce qui élimine les balais, les anneaux de prise de courant et les collecteurs.
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Selon la présente invention, on a également trouvé que le système se prête'facilement à l'adaptation, à des boussoles ou compas à lecture à distance, ou de répétiteurs de boussoles ou compas magnétiques, l'indication directionnelle d'un compas magnétique directeur étant répétée ou reproduite par un ou plusieurs indicateurs ou répétiteurs situés en des pints éloignés du dit compas magnétique directeur., ceci étant effectué en enlevant de l'émetteur son rotor à aimant et en mettant son stator bobiné en relation de coopération avec l'aimant de la boussole ou compas, ce que faisant, ledit aimant de compas fonctionne alors comme le rotor dé l'émetteur, et l'emploi d'un rotor séparé ou d'un moteur d'asservisseent ou de relais est rendu inutile.
Par suite, an autre objet de l'invention est de fournir un nouveau système répétiteur pour les compas magnétiques, dans lequel l'indication directionnelle qui est appliquée à l'émetteur est obtenue du compas sans connexion mécanique, avec le système d'aimant tournant du compas et sans emploi de relais ou de moteur d'asservissement.
Un autre objet de l'invention est de fournir un nouveau système épétiteur de compas magnétique dans lequel la transmission de'l'indication du compas à des répétiteurs. ou indicateurs éloignés n'interfère en aucune façon avec le fonc- 'tionnement du compas lui-même.
Un autre objet est de fournir un nouveau système de ré pétiteurs de compas magnétique selon lequel il est inutile de changer ou de modifier la structure du compas en aucune façon, lorsque l'émetteur est adapté au compas.
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Les objets et caractéristiques ci-dessus de l'invention ainsi que d'autres apparaîtront plus clairement de la description détaillée qui suit, prise conjointement avec les dessins ci-joints,, dans lesquels deux réalisations de l'invention sont illustrées à titre d'exemples Toutefois, il doit être expressément compris que ces dessins ne sont nonnes qu'à titre d'illustration seulement et né doivent pas être considérés comme définissant les limites de l'invention-
Dans les xxxx dessine où les mêmes numéros de référence désignent les parties correspondantes dans toutes les vues:
La igure 1 est une illustration plus ou moins schématique d'une réalisation de l'invention, appliquée 3, la production d'une indicationµ distance par un altimètre:
, par exemple, et elle montre un émetteur et un récepteur avec leurscircuits magnétiques et leurs copperions, La Figure? est une illustration analogue d'une atre réalisation de l'invention, appliquée -3 un compas magnétique pour produire des indications à distance d'un tel compas, et elle montre l'émetteur et le récepteur en coupe,
La Figure 5 est une autre réalisation de l'invention appliquée à un compas, montrent seulement l'émetteur avec son stator placé au-dessous du compas,
La Figure4 est une illustration plus ou moins schématique d'une variante de l'invention,
dans laquelle un émetteur muni d'un rotor à aimant permanent est connecté par couplage par un transformateur de type nouveau, avec un récepteur muni d'un rotor bobiné,
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En se reportant maintenant aux dessins, et plus parti- culièrement à la figure I, le nouvel appareil, selon l'in- vention, comprend, sous la forme montrée, un émetteur 3 et un récepteur distinct 4, connecté électriquement au dit émet- teur et d'une façon qui sera décrite dans la suite. Il doit être entendu, naturellement, que deux ou plusieurs récep- teurs de ce genre peuvent être connectés à l'émetteur 3.
L'émetteur comprend un stator et un rotor en relation de coopération, le stator se composant d'un noyau 5 sous forme d'un tore ou anneau feuilleté, en matériau de haute perméabilité magnétique, comme par exemple du "Permalloy" ou du "Mu-métal", et portant, bobiné sur lui, an enroulement unique 6, avec des prises en deux ou plusieurs points, comme par exemple, aux points 7 et 8, intermédiaires entre les ex- trémités 9 et 10 du dit enroulement, les extrémités et les points de prise étant espacés angulairement de 1200 le long de la circonférence du noyau 5.
Disposé concentriquement à l'intérieur du noyau de sta- tor 5 de l'émetteur, et en relation magnétique avec lui et avec l'enroulement 6, se trouve un rotor II, sous forme d'un élément magnétique de polarité marquée, comme, par exem- ple, un aimant permanent rotatif ayant des pôles Nord et Sud comme indiqué en N et S, fournissant un flux magnétique uni-directionnel qui pénètre dais le noyau 5. Le rotor II, dans le cas présent, est montré sous la forme d'un aimant en disque, dont une moitié constitue le pôle Nord et l'au- tre moitié le pôle Sud.
Le récepteur 4, montré dans la figure I, est situé au point éloigné et comprend, de même, un stator et un rotor en relation de coopération, le stator se composant d'un noyau 12 sous forme d'un tore ou anneau feuilleté de matériau à perméabilité magnétique élevée, et portant, en- roulé sur lui, un enroulement unique 13, ayant également
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des prises en deux ou plusieurs points, comme par exemple aux points 14 et 15, intermédiaires entre les extrémités 16 et 17 du dit enroulement, Comme dans le cas de l'émetteur, les extrémités et les points de prise de l'enroulement 13 sont espacés angulairement de 1200 le long de la circonfé- rence du noyau 12.
De même, le rotor du récepteur comprend un aimant per- ma.nent rotatif 18 sous la forme d'un disque dont une moitié constitue un pôle Nord ct l'autre moitié un pôle Sud, ledit aimant fournissant un flux magnétique unidirectionnel, qui pénètre dan s le noyau 12.
Les extrémités 9 et 10 de l'enroulement 6 du stator do l'émetteur sont connectées électriquement aux extrémités 16 et 17 de l'enroulement 13 du stator du récepteur, au moyen des conducteurs 19 et 20, respectivement tandis que les prises 7 et 8 de l'enroulement 6 sont connectées électriquement aux prises correspondantes 14 et 15 de l'enroulement 13, au moyen des conducteurs 21 et 22, respectivement.
Les deux enroulements 6 et 13 sont excités soit par un courant alternatif monophasé, soit par un courait continu pulsatoire, à partir d'une source appropriée 23, connectée aux conducteurs 19 et 20 par les conducteurs 24 et 25, respectivement. La source 23 peut être un générateur, un alternateur, un vibreur ou un oscillateur à tubes à vide, par exemple.
On voit que les points de prises 7,8 de l'enroulement 6, et les points de prises 14,15 de l'enroulement 13 constituent, en fait, des connexions polyphasées, tandis que les extrémités 9, 10 et 16, 17 desdits enroulements constituent des connexions monophasées. En d'autres termes, lalongueur entière de chaque enroulement estphase unique, de sotte que lesdits enroulements correspondent aux enroulements mo-
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demande de nophasés montrés dans la/brevet b e g' e sus-mentionnee No 373.135. tandis que les sections comprises entre les prises, en fait, divisent les enroulements en sections qui sont décalées angulairement de cent vingt degrés (120 ) la demande de et qui correspondent aux enroulements polyphasés da/brevet
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sus-mentionnéeNo 375.136.
Ainsi,,les enroulements 6 et 13 fonctionnent comme des auto-transformateurs ayant des bor- nes d'entrée 9, 10 et 16, 17 et des bornes de sortie 7,8 et 14, 15.
On a prévu des moyens pourfaire tournex le rotor II de l'émetteur 3 conformément et en réponse au. facteur à
1' mesurer, et à/indau récepteur éloigné 4, sensiblement de la même façon que celle qui a été.décrite dans la sus- demande de dit(brevet No 373.135. Ces moyens comprennent, dans le cas présent, un arbre moteur 26, ayant une extrémité connectée au rotor à aimant 11, et portant, à son autre extrémité, un pignon 27, qui engrène avec un secteur denté 28, pivoté en 29, et connecté à un instrument de mesure comme, par exemple, un soufflet où on a fait le vide ou une capsule anéroïde 30, au moyen d'une tige 21 et d'un levier 32.
De cette façon, lors de la dilatation et de la contraction du soufflet à vide ou anéroïde 30, le secteur denté 28 actionne le pignon 27 pour faire tourner le rotor à aimant II, dans une direction et d'une quantité correspondant à la di- rection et à la quantité de mouvement du soufflet à vide ou anéroide 30, suivant les variations de la pression barométri- que produites par les changements d'altitude dans le cas présent, étant entendu, naturellement, que tout aut.re type d'instrument de mesure peut être substitué au dit anéroïde 30.
Le rotor aimanté 18 du récepteur 4 est relié en relation de fonctionnement, à un indicateur 33, de toute façon appro- priée, par exemple au moyen d'un axe 34 dont une extrémité
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est reliée au rotor aimanté 18 etdont l'autre extrémité est reliée à une aiguille 35 qui coopère avec une gradua- tion appropriée 36 de l'indicateur 33.
Lorsque les enroulements 6 et 13 de ]-'émetteur et du récepteur sont excités, respectivement, par leurs extré- mités 9, 10 et 16, 17 à partir de la source 23, des tensions sont produites dans les sectionsà prises desdits enroulements par suite de l'inversion périodique du flux produit dans les noyaux 5 et 12 par le courant variant périodiquement qui passe dans les enroulements 6 et 13, à. partir de la source 23.
Pendant une demi-période du courant d'exci- tation de la source 23, le flux variant périodiquement s'op- pose au flux uni-directionnel des rotors aimantés II et 18 dans la moitié des noyaux 5 et 12, et, en même temps, il s'ajoute au dit flux unidirectionnel dansl'autre moitié des dits noyaux, tandis que pendant l'autre demi-période du dit courant d'excitation, le dit flux, variant périodique- ment, s'ajoute au flux uni-directionnel des rotors ai- mantés II et 18 dans une moitié des noyaux 5 et 12, et, en, même temps, il s'oppose au dit flux uni-directionnel dans l'autre moitié des dits'noyaux, ainsi qu'on l'a expliqué demanlede
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complètement dans let âus-dite/brpvet No ,'i y3:;
Les tensions ainsi engendrées dans les sections des enroulements 6 et 13 par la variation de flux dans les noyaux 5 et 12 sont des harmoniques pairs de la fréquence fondamentale du courant d'excitation de la source 23.
Lorsque les rotors II et 18 sont en phase, les tensions d'harmoniques pairs dans les sections de l'enroulement 6 sont exactement égales eux tensions d'harmoniques pairs dans les sections de l'enroulement 13, mais elles sont en sens opposés, et, comme résultat, il n'y a pas de passage de courant dans les conducteurs de connexion 19, 20, 21 et
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22 par lesquels les sections de l'enroulement-6 6 de 1'émet- teur sont connectées aux sections de l'enroulement 13 du récepteur.
Mais si le rotor aimanté II de l'émetteur est déplacé angulairement par l'anéroïde 30, les tensions se- condaires dans l'enroulement 6 ne seront plus égales aax tensions secondaires dans l'enroulement 13, et un courant passera dans les conducteurs 19, 20, 21 et 22 connectant les sections de l'enroulement 6 et les sections de l'enrou- lement 13, ce qui produit un champ magnétique résultant dans le noyau du récepteur 12, qui réagit avec le champ du rotor aimanté 18 du récepteur, pour produire un couple qui fait tourner le dit rotor aimanté 18 et l'amène en phas- se avec le rotor aimanté II et l'émetteur, sensiblement de demande la même façon qui est décrite dans la sus-dite/brevet No 373,135 La rotation du rotor de récepteur 18 actionne l'aiguille 35 de l'indicateur 33, pour montrer le degré de déplacement angulaire du rotor de l'émetteur 11 ,
par l'anéroïde 30 en termes d' altitude. Ainsi, le mouvement du rotor de l'émetteur 11 est reproduit au point éloigné par le rotor de récepteur 18, et, par suite, l'altitude mesurée par l'anéroïde 30 est répétée et indiquée au point éloigné par l'indicateur 33.
En se reportant maintenant à la figure 2 des dessins, on y montre l'invention appliquée à un compas magnétique, l'indication directionnelle du dit compas étant répétée et reproduite par un indicateur à un point éloigné du compas sans aucune liaison ou couplage mécanique avec l'aimant ro- tatif du compas et sans interférence d'aucune sorte avec le fonctionnement du compas .
Le système répétiteur, comme montré, comprend un compas magnétique direoteur 37, ayant une cuvette de compas 38 dans laquelle est monté de façon à pouve voir tourner autour d'un axe vertical un aimant de compas 39, cet aimant étant porté par un arbre vertical 40 touril-
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lonné dans un palier supérieur 41 et un palier inférieur 42, à l'intérieur de la dite cuvette 38, de façon qu'il puisse tourner sous 1 influence du champ magnétique terrestre, à la façon habituelle*
Dans cette réalisation, l'aimant de compas 39 fonctionne comme rotor de 1'émetteur, ce qui élimine le rotor 11 montré dans la figure 1, et, par suite, le noyau de stator 5 et l'enroulement 6 sont disposés de telle sorte qu'ils entourent la cuvette 38 du compas, et sont concentriques avec l'aimant de compas 39,
cependant que l'enroulement 6 est connecté à l'enroulement 13 du récepteur , de la même façon que dans la figure 1,
Les stators de l'émetteur et du récepteur, montrés dans la figure 2 sont sensiblement les mêmes que dans la figure I, excepté qu'ils sont munis d'éléments annulaires feuilletés 43 et 44, en matériau magnétique, qui servent à fournir un trajet de retour pour le flux de second harmoni- que produit dans les éléments de noyau 5 et 12, les tôles étant maintenues ensemble par des agrafes 45 et 46, respectivement. Ces éléments de trajet de retour 43 et 44 servent également comme écrans magnétiques pour empêcher l'in t'exaction avec d'autres champs maléfiques extérieurs.
On voit ainsi que lorsqu'il se produit une rotation relative de l'aimant du compas 39 en azimut, sous l'influence du champ magnétique terrestre, cette rotation est reproduite au point éloignépar le rotor aimanté 18 du récepteur et elle est indiquée par l'aiguille 35 sur le cadran 36, qui est gradué en rose des vents de compas pour indiquer la direction du champ magnétique terrestre, telle qu'elle est déterminée par l'élément' magnétique 39 à l'émetteur.
Le compas 37 peut être muni d'un compensateur classique
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de déviation magnétique de tout type approprié, par exemple sur le dessus, comme indiqué, d'une façon générale en 47.
Dans la Figure 2, les enroulements 6 et 13 sont excités par un courant uni-directionnel d'une source appropriée 48 ainsi que par un courant alternatif fourni par la source 23 Le courant continu passant dans les enroulements 6 et 13 établit un flux uni-directionnel dans les noyaux 5 et 12, lequel flux s'ajoute au flux des rotors aimantés 39 et 18 dans une partie des dits noyaux.et s'oppose à ce flux dans la partie diamétralement opposée de chaque noyau. Ainsi la réluctance magnétique à la partie du flux variant pério- diqu ment dans le noyau n'est pas uniforme dans toute la mas- se, tandis que la force magnétisante en ampères tours est uni- forme dans les noyaux et est accentuée par les éléments de tra- jet de retour 43 et 44.
Au lieu d'utiliser une source séparée de courant con- tinu 48, une partie du courant alternatif de la source 23 peut être redressée et fournie ensuite comme courant con- tinu aux enroulements 6 et 13,
La Figure 3 montre une autre réalisation de l'émetteur du système répétiteur de compas magnétique, dans lequel le stator de l'émetteur est placé sous la cuvette 38 du compas, mais l'enroulement 6 est connecté à l'enrou lement de stator ( non montré ), par les conducteurs 21 et 22 et il est excité par la source de courant ( non montrée ), par les conducteurs 19 et 20/ comme dans les Figures 1 et 2.
Avec cette disposition, le stator de l'émetteur peut être ren- du plus petit que dans la réalisation'montrée dans la Figure 2.
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1'inventio:;:. fournit ainsi un 2.1')1'0.1'ei] 18.ge nouveau et relativement simple pour la reproduction d'un mouvement à un point éloigné, et qui se prête facilement à. l'emploi comme répétiteur de compas magnétique, sans utilisation de moteur d'asservissement ou de relais, et sans qu'on ait à mo- difier la construction du compas magnétique maître;, dont l'in-
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dicatïor,¯irectionne7.7¯e doit être répétée au point éloigne.
L'appareillage comporte un nombre minimum d'éléments, il est petit, compact et léger, ce qui rend possible sa fabrication en grandes quantités, à bas prîx, et ce qui le rend particu- lièrement approprié pour l'installation sur un avion pour l'indication à distance de la température du moteur, de la pres du niveau de carburant
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sion du c::,rburo.nt,/d8 la. pression d'huie, etc...