Appareil téléindicateur de la valeur d'une grandeur variable La présente invention se rapporte à un appareil téléindicateur de la valeur d'une grandeur variable. Cet appareil permet de transmettre, par exemple, par téléphone ou radio, la valeur d'une -grandeur variable telle qu'un niveau, une pression, un débit, etc.
La titulaire a décrit dans le brevet suisse No<B>372230</B> déposé le même jour sous le titre K Appareil pour la transmission à distance de la va leur d'au moins une grandeur variable , un appareil comprenant un moyen indicateur de la valeur de cette grandeur, un support d'enregistrement portant les enregistrements préalables de toutes les valeurs susceptibles d'être indiquées par ce moyen indica teur,
un moyen de lecture<B>de</B> ces enregistrements et un moyen sélecteur agencé de manière à placer ce moyen de lecture en regard de l'un de ces enregis trements en fonction de l'indication donnée par ledit moyen indicateur.
Dans l'appareil plus particulière- ment décrit dans ledit brevet, le support d'enregistre ment était constitué par une bande magnétique à plusieurs groupes de pistes, l'un de ces groupes com portant par exemple des unités et les autres des déci males enregistrées à l'avance, tandis que le moyen de lecture comprenait, en regard de chacun de ces groupes de pistes,
une tête de lecture déplaçable par un organe sélecteur en face d'une piste sous la com mande d'un dispositif asservi au moyen indicateur de la valeur de la grandeur.
La présente invention a pour but de fournir un appareil qui, d'une part, indique sur demande, à tout instant, la valeur présente de la grandeur sur veillée et qui, d'autre part, fournit, en plus de cette valeur actuelle de la grandeur, des informations sur les fluctuations de celle-ci pendant une période de temps déterminée précédant le moment de l'appel.
Cet appareil est agencé de manière à conserver est à transmettre une série de valeurs de la grandeur en registrées à des époques antérieures conventionnel- lement déterminées, la somme des intervalles de temps égaux ou inégaux séparant ces époques peu vent correspondre à une durée de cycle, par exemple, de vingt-quatre heures.
A cet effet, l'appareil selon l'invention est carac térisé en ce qu'il comprend un dispositif de mémoire comportant un support d'enregistrement magnétique, un moyen d'enregistrement sur une série d'emplace ments déterminés de ce suppomt mémoire des valeurs de la grandeur lues par le moyen de lecture à des instants déterminés par une horloge de commande,
chacun de ces enregistrements s'effectuant sur ce support-mémoire à l'emplacement de l'enregistrement le plus ancien après effacement de celui-ci et Un moyen de commutation assurant, après chaque trans mission d'une valeur de la grandeur lue par le moyen de lecture sur le support portant les enregistrements préalables une lecture complète du support-mémoire.
Une forme d'exécution de l'invention est décrite ci-après, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la fig. 1 est une vue schématique de la partie mécanique d'un dispositif de mémoire; la fig. 2 est un schéma montrant le profil déve loppé d'une roue à gradins du dispositif de la fig. 1 ; la fig. 3 est un schéma électrique d'ensemble d'un appareil téléindicateur comprenant ledit dispositif de mémoire.
La fig. 1 représente la partie mécanique du dis positif de mémoire d'un appareil téléindicateur du genre décrit dans 1e brevet ci-dessus mentionné, ce dispositif de mémoire comportant sur un tambour 1 un support d'enregistrement constitué par une bande magnétique sur laquelle une tête de lecture 2 co- opère avec une piste 3 comportant l'enregistrement de l'indicatif de l'appareil ;
une tête de lecture des uni tés 4 coopère avec un groupe 5 de dix pistes s'éten dant sur un premier tiers de la circonférence du tam bour et comportant l'enregistrement préalable des différentes valeurs d'unités ;
une tête 6 des dizaines coopère avec un groupe 7 de dix pistes s'étendant sur un deuxième tiers de la circonférence du tambour et portant les enregistrements des diverses valeurs de dizaines (ou dizièmes) ;
et une tête 8 des centaines coopère avec un groupe 9 de dix pistes s'étendant sur le troisième tiers de la circonférence du tambour et portant les enregistrements préalables des diverses valeurs de centaines (ou centièmes...). Les trois têtes 4, 6 et 8 sont respectivement placées en regard de l'une ou l'autre des pistes de leur groupe respectif par des mécanismes sélecteurs de position respectifs indiqués schématiquement en 11, 12, 13 en fonction de la position d'un moyen indicateur ou suiveur de la valeur instantanée de la grandeur variable (non représenté).
Le tambour 1 est placé sur un .arbre 14 -et sur ce même arbre est calé un tambour 15 portant une bande magnétique 16 dite bande mémoire, une série, par exemple de dix pistes d'enregistrement et de lec ture, pouvant être déterminée sur cette bande par la position d'un ensemble 17 comprenant une tête (E/L) d'enregistrement et -de lecture ,et une tête d'effa cement (Ef f)
. Ces têtes sont portées en bout d'un bras 18 lié à une tige coulissante 19 guidée par des paliers 20, 21, la position axiale de cette tige étant déter minée par un doigt 22 disposé à une extrémité d'un levier 23 tourillonné sur un axe 24, l'autre extré mité de ce levier portant un galet 25 coopérant avec les gradins d'une came cylindrique 26, dite roue à gradins, montée folle sur l'arbre 14.
Cette roue 26 est solidaire d'une roue dentée 27 qui est en prise par l'intermédiaire d'un pignon 28 de transfert de compteur, avec une roue 29 à deux dents calée sur l'arbre 14, de façon à avancer d'un dixième de tour à chaque tour de l'arbre 14. L'arbre 14 entraîne dans un sens par l'intermédiaire d'un cliquet 30, un en semble d'organes mécaniques non détaillés sur la fig. 1 et destinés à assurer les diverses commutations pendant les transmissions normales.
Un ressort de rappel (non représenté) sollicitant le galet 25 au contact de la roue 26, la position axiale de la tige 19, donc des têtes 17, est déterminée à tout moment par la position angulaire de la roue 26: la transmission 27-28-29 assure qu'à chaque tour de l'arbre principal 14, la roue 26 subisse une rotation de 36,1, cette rotation intervenant au début par exemple de chaque tour de l'arbre 14 à partir d'une position de repos bien déterminée, dans le sens normal (flèche en trait plein, sens des aiguilles d'une montre).
Un gradin quelconque se trouve ainsi rem placé au début de chaque tour de l'arbre 14 par le gradin suivant. Il est facile de voir que cette substi tution pourrait aussi bien s'effectuer à la fin de cha- que tour de l'arbre principal : le fonctionnement res terait inchangé.
La fig. 2 montre la disposition des paliers de la roue 26 : ces gradins occupant dans l'exemple con sidéré dix niveaux différents PO à P9, on voit qu'à la place d'une succession selon l'ordre de leurs ni veaux croissants 0, 1, 2 ... 8, 9, on a adopté ici une succession imbriquée faisant défiler au cours d'une rotation complète des paliers des niveaux ou rangs, par exemple impairs d'abord (P1-P3-P5-P7-P9) puis des niveaux pairs (P8-P6-P4-P2-PO).
Une telle disposition offre comme avantage de permettre les déplacements par paliers de la roue à gradins dans l'un ou l'autre des deux sens de rota= tion sans que jamais la hauteur du gradin séparant deux paliers adjacents dépasse deux unités, alors que dans le cas de la disposition dans l'ordre des niveaux (0, 1,2 ...
8, 9) il est évident que le gradin séparant les niveaux 9 et 0 aurait dû avoir une hauteur égale à la somme de tous les gradins, soit neuf unités dans le cas considéré, imposant ainsi une rampe difficile à franchir pour le galet suiveur pour un angle de rotation limité.
Il est évident par ailleurs que la disposition im briquée correspondante qui en résulte pour les pistes successivement formées sur la bande 16 ne présente absolument pas d'inconvénient, leur exploration s'effectuant toujours sous la commande dé la roue à gradins 26.
On notera enfin que cette disposition avanta geuse sera également adoptée pour les roues à gra dins des mécanismes sélecteurs 11, 12, 13 des têtes de lecture 4, 6, 8 : c'est sous cette forme qu'elles ont été représentées dans 1e brevet de même date ci- dessus mentionné.
Sur le sdhéma de la fig. 3 (où les traits interrom pus concernant en principe la partie mémoire de l'appareil) on reconnaît en 1 le tambour principal coopérant avec, d'une part, la tête 2 de lecture de l'indicatif et les têtes 4, 6 et 8 de lecture des unités dizaines et centaines respectivement.
On a représenté en haut- et à gauche de la figure le tambour 15 du dispositif de mémoire coopérant avec le groupe de tê- tes 17 d'effacement (Eff) et (E/L). Ces deux tambours sont, comme on l'a vu,
calés sur un arbre 14 qui est entraîné par un mo teur 40 à deux sens de rotation et qui porte une came 41 dite d'arrêt actionnant un interrupteur 41I et une came 42 dite de position actionnant un inver seur 421. Grâce à une démultiplication appropriée, le moteur 40, lorsqu'il est alimenté, fait faire à l'ar bre 14 un tour en sept secondes par exemple. Par une transmission non détaillée, l'arbre 14 entraîne dans - son mouvement, mais dans un sens seulement (cliquet 30, fig. 1), un arbre secondaire 14A à vi tesse moitié (un tour en quatorze secondes par exem ple) et un arbre tertiaire 14B à une vitesse vingt fois plus faible (un tour en 140 secondes par exemple).
L'arbre 14A porte une came 43 dite d'indicatif-lec- ture et une came 44 dite de signal de fin. On notera que la came 43 est agencée de manière à placer dans l'une ou l'autre de ses positions pendant les deux moitiés de chaque tour un inverseur 431 qui assure la connexion à l'entrée d'un amplificateur 50 de la tête d'indicatif 2 dans l'une de ses positions et de l'ensemble des têtes de lecture 4, 6, 8 dans l'autre position.
La came 44 ferme un contact 44K pendant une fraction de chaque tour, fraction correspondant à une durée de trois secondes par exemple.
L'arbre tertiaire 14B porte une came 45, dite de fin de cycle, commandant d'une part un interrup teur 45K et d'autre part un inverseur 451 ; une came 46, dite de fin de communication, actionnant un interrupteur 46K et une came 47 dite de lecture- mémoire commandant un inverseur 471.
Une ligne téléphonique est supposée connectée à l'appareil aux bornes 51. Cette ligne se trouve commutée au repos d'un relais contacteur 52 aux bornes 53 d'un inverseur 54L commandé par un re lais 54, dit de commutation de ligne.
La ligne se trouve normalement branchée ainsi aux bornes d'un circuit d'appel comprenant un condensateur série 55, un redresseur 56 et un relais d'appel 57. Les contacts 57K du relais d'appel commandent la fermeture d'un relais intermédiaire 58 en parallèle avec un bouton poussoir 59 de commande manuelle. Le relais inter médiaire 58 comporte un contact de maintien 58M asservi à la position de l'inverseur 451 et un contact 58K commandant la fermeture du relais de commu tation 54.
Ce relais 54 provoque, par l'inverseur 54L déjà mentionné, la commutation de la ligne à la sor tie de l'amplificateur 50, et, par l'interrupteur 54A, ferme le circuit d'alimentation de celui-ci ; son con tact 54M commande un. circuit de maintien asservi à l'inverseur 451 ; l'inverseur 541 commande le circuit d'un relais 60 dit de position des têtes, tandis que le contact 54J forme interrupteur dans un circuit de mémoire décrit ci-après.
Le relais 60 commande en position de travail l'alimentation d'un moteur 61 dont l'arbre 62 com mande, par des moyens non détaillés, le positionne ment des têtes de lecture 4, 6 et 8, en même temps qu'une came 64 qui commande un inverseur 641 ainsi qu'un interrupteur 64K. Cet interrupteur 64K com mande le circuit d'alimentation d'un relais 65 dit de mise en route du tambour, dont les contacts 65K commandent le circuit d'alimentation du moteur 40 à partir d'une source 40S, un inverseur 661 étant commandé par un relais 66 destiné à permettre une inversion du sens de rotation du moteur 40.
Un circuit de maintien du relais d'inversion 66 comporte en série un contact 66J normalement ouvert de ce même relais et un contact 65M normalement ouvert. <B>du</B> relais de mise en route 65. Sur le circuit com mandé par l'interrupteur 64K est placé un inverseur 681 commandé par un relais 68 dit de préparation de la libération des têtes, ce relais commandant éga lement un interrupteur 68K. .
Une horloge (non représentée) provoque à des heures déterminées la fermeture d'un contact 70, qui ferme le circuit d'un relais 71 d'enregistrement de mémoire. Ce relais comporte un contact de mar che 71M et un contact 71K commandant, par un circuit comprenant les contact 54J et 68K, la ferme ture du relais<B>52:</B> celui-ci commande en 521 la com mutation de la ligne téléphonique 51 sur un circuit de bouclage 73 à résistance-capacité, en 52K la fer meture d'un relais d'enregistrement<B>75,</B> en<B>52L</B> la fermeture du relais 54 de commutation, en 52J la fermeture du relais 66 d'inversion de marche du mo teur 40 ;
enfin, le relais 52 comporte un contact de maintien 52M dans un circuit de maintien asservi à la position de l'inverseur 421.
Le relais d'enregistrement 75 actionne un inter rupteur tripolaire 75K de commutation de la sortie die l'amplificateur 50 vers la tête E/L d'enregistre- ment-lecture de la mémoire, un inverseur 751 adapté à déconnecter la tête E/L de l'entrée de l'amplifi cateur 50,
et enfin un interrupteur 75J commandant la fermeture du circuit d'alimentation d'un oscillateur 80 générateur d'un signal d'effacement pour la tête d'effacement Ef f connectée à sa sortie et d'un cou rant de polarisation pour la tête E/L qui est égale ment couplée à cette sortie par un condensateur ajustable 81.
On notera enfin la présence d'un relais 76 dit de fin de communication commandé par la ferme ture simultanée des interrupteurs 46K et 44K et com mandant à son .tour, par un inverseur 711, la com mutation de la ligne téléphonique sur un vibreur 77 et par son contact 76K le circuit d'alimentation de celui-ci.
Ce dispositif d'émission d'un signal alternatif de fin de communication est en principe supprimé sur les appareils destinés à être branchés sur un réseau téléphonique à batterie centrale.
On va exposer maintenant le fonctionnement de l'appareil ainsi réalisé, d'abord dans le cas d'un fonc tionnement normal en réponse à un appel téléphoni que et ensuite dans le cas dune opération d'enre- gistrement du dispositif de mémoire sous la com mande d'un top émis par l'horloge.
<I>Fonctionnement normal</I> Un appel téléphonique arrivant sur la ligne 51, les relais 52 et 54 étant supposés au repos, le cou rant d'appel redressé en 56 enclenche le relais 57 dont les contacts 57K enclenchent à leur tour le re lais intermédiaire 58.
Ce relais, qui se maintient par son contact 58M et par le contact de repos de l'in verseur 451, enclenche par son contact 58K<B>le</B> reliais 54 de commutation de la ligne. Ce relais provoque par ses contacts 54L la commutation de la ligne sur la sortie de l'amplificateur 50 et par son contact 54A l'alimentation de cet amplificateur ;<B>l</B>e relais 54 se maintiendra par son contact 54M, dès le bascule- ment de l'inverseur 451;
il provoque par son con tact 541, par un circuit passant par l'inverseur 641 (contact haut) l'enclenchement du relais 60 qui ferme le circuit du moteur 61 de positionnement des têtes 4, 6 et 8 et la mise en rotation de la came 64..
Au bout d'un demi-tour de cette came, les têtes se trouvent engagées sur un gradin de leur roue à gra- dins respective et l'inverseur 641 se trouvant alors basculé, coupe le relais 60, tandis que l'interrupteur 64K se ferme et enclenche, par l'intermédiaire de l'inverseur 681 au repos,
le relais 65 dont l'interrup teur 65K ferme le circuit d'ahnentation -du moteur 40, d'où démarrage de l'arbre 14 et par conséquent des arbres 14A et 14B.
Ce démarrage de l'arbre principal 14 dans. le sens normal (sens des aiguilles d'une montre, flèches en trait plein) provoque d'abord la fermeture de l'in terrupteur 41K qui reprend l'alimentation du relais 65, puis un basculement passager de l'inverseur 421: l'impulsion de courant ainsi créée enclenche le re lais 68 de préparation de la libération des têtes dont l'inverseur 681 bascule et qui se maintient par l'in terrupteur 64K (fermé par la came 64).
Au bout du premier tour de l'arbre 14, la came 45 ferme l'interrupteur 45K qui reprend à son tour le maintien du relais 65 ; la même came 45 bascule d'autre part l'inverseur 451 qui coupe ainsi le main tien du relais intermédiaire 58, tout en reprenant le maintien du relais 54 de commutation de ligne. Par ailleurs, alors que pendant le premier tour de l'arbre 14, l'inverseur 431 a fermé le circuit de la tête 2 de lecture de l'indicatif, pendant le deuxième tour de l'arbre 14, l'inverseur 431 ferme le circuit des têtes 4-6-8 de lecture de la grandeur.
Cette opération de lecture alternative de l'indi catif et de la grandeur se répète pendant dix tours de l'arbre 14, c'est-à-dire cinq fois.
Après le dixième tour de l'arbre 14, la came 47 fait basculer l'inverseur 471 qui connecte à l'entrée de l'amplificateur 50 (par l'inverseur 751 au repos) la tête E/L d'enregistrement - lecture die la mé moire.
Pendant le onzième tour de l'arbre 14, la tête E/L lit par conséquent l'information enregistrée sur une piste de la bande mémoire; au douzième tour de l'arbre 14, la tête E/L se trouve déplacée par sa roue à gradins en regard de la piste suivante et ainsi de suite se trouvent annoncées les valeurs de la grandeur enregistrées à des époques antérieures de plus en plus anciennes.
Après le dix-huitième tour de l'arbre 14, la came 46 ferme l'interrupteur 46K. Vers la fin du dix-neu- vième tour, à la fermeture de l'interrupteur 44K, le relais de fin de communication 76 se trouve enclen ché et commute par son inverseur 761 la ligne télé phonique à la sortie du vibreur 77 dont le circuit d'alimentation se trouve fermé d'autre part par l'in terrupteur 76K.
A la fin du vingtième tour l'interrupteur 45K et l'inverseur 451 retombent ; l'inverseur 451 libère le relais 54 de commutation de ligne; l'interrupteur 45K coupe l'alimentation du relais 65, mais celui-ci se maintient momentanément par l'inverseur 41K et ceci jusqu'à la fin précise du vingtième tour.
L'inver seur 541 retombant, fait coller à nouveau (par l'in verseur 641 maintenu en position basse par la came 64) le relais 60 qui fait redémarrer le moteur 61 de positionnement des têtes : celui-ci provoque le déga gement des têtes et après un demi-tour de la came 64 l'inverseur 641 remonte en relâchant le relais 60 et arrêtant le moteur 61, tandis que l'interrupteur 64K provoque le relâchement du relais 68.
Ceci achève le cycle d'une transmission normale qui comportait donc, en réponse à un appel télé phonique, l'énoncé répété cinq fois de l'indicatif de la station et de la valeur actuelle de la grandeur, puis successivement dix valeurs de celle-ci enregis trées sur la bande mémoire à des époques antérieures déterminées conventionnellement dans le temps par l'horloge. C'est le fonctionnement d'un tel enregis trement que l'on va décrire maintenant.
<I>Enregistrement de mémoire</I> L'horloge (non représentée) émettant un top de durée appropriée, le contact 70 se ferme et enclen che le relais 71.
Si cet événement se produit pendant une trans mission (interrupteur 54J ouvert), le relais 71 se maintient en attendant par les contacts 71M-527.
S'il n'y a pas de transmission ou dès que la trans mission en cours est terminée, l'interrupteur 71K provoque, par les interrupteurs 54J et 58K au repos, l'enclenchement du relais 52. Celui-ci provoque: par son inverseur 521 la commutation de la ligne 51 sur le circuit bouclage 73 ; son propre maintien par l'in terrupteur<B>52M;</B> la libération du relais 71 par l'in verseur 52J en même temps que l'enclenchement du relais 66 ; l'enclenchement par l'interrupteur 52L du relais de commutation de ligne 54 qui provoquera par l'inverseur 541 (comme on l'a vu précédemment) le positionnement des têtes de lecture, tandis que d'autre part, la fermeture de l'interrupteur 52K pro voque l'enclenchement du relais 75.
Ce relais, à son tour, assure par la fermeture des interrupteurs 75K le branchement de la tête E/L de la mémoire à la sortie de l'amplificateur 50 ; l'interrupteur 75J ferme le circuit d'alimentation de l'oscillateur 80 qui va rendre active la tête d'effacement<I>Eff</I>et alimenter en courant de polarisation la tête E/L en vue de l'enregistrement ; enfin, l'inverseur 751 assure une mise à la masse des conducteurs non utilisés pour éviter des accrochages.
L'enclenchement du relais 66 a préparé par le basculement de l'inverseur 661 l'inversion du sens de rotation du moteur 40.
Après mise en position des têtes de lecture 4-6-8 par le moteur 61, le basculement de l'inverseur 641 a assuré, comme dans le cas précédent, la coupure du relais 60, tandis que la fermeture de l'interrupteur 64K a provoqué par l'inverseur 681 (au repos) le collage du relais<B>65:</B> le moteur 40 démarre en sens inverse (sens inverse des aiguilles d'une montre, flè ches en pointillés). Avec ce sens de rotation, seules les cames 41 et 42 se trouvent entraînées. La fer meture de l'interrupteur 41K assure comme précé demment le maintien du relais 65, tandis que le re- lais d'inversion 66 se maintient par les interrupteurs 66J et 65M.
Pendant le tour en sens inverse de l'arbre prin cipal 14, les têtes 17 de la mémoire :ayant été laissées par la roue à gradins 26 en regard de la piste con tenant l'information la plus ancienne, il se produit simultanément l'effacement de cette information la plus ancienne par la tête<I>Eff</I>et l'enregistrement par la tête E/L de la valeur présente de la grandeur lue par les têtes 4, 6, 8. Cette opération de transfert s'ef fectue sans aucun inconvénient en sens inverse de l'enregistrement normal.
Grâce à la solidarisation des deux tambours, le transfert est assuré dans les meil leures conditions indépendamment des variations de vitesse éventuelles (pleurage, etc).
A la fin de ce tour en sens inverse, la saillie de la came 42 fait basculer l'inverseur 421, ce qui pro voque le décollage du relais 52 et par conséquent la coupure du melais 54 qui décolle à son tour. Le bas- culement de l'inverseur 421 aura provoqué d'autre part le collage du relais 68 qui se maintient par l'in terrupteur 64K; la retombée de l'inverseur 541 re ferme, comme dans le cas précédent, le relais 60 et provoque le dégagement des têtes, après quoi l'in verseur 641 retombant, coupe le relais 60. Le relais 68 qui était maintenu par d'interrupteur 64K re tombe à son tour.
Enfin, le relais d'inversion 66, prélibéré par la retombée de l'inverseur 52J, reste maintenu par les interrupteurs 66J et 65M jus qu'à l'ouverture de l'interrupteur 41K qui marque la fin précise du tour; la coupure de l'interrupteur 41K provoque le relâchement du relais 65 qui relâche à son tour, par la coupure de l'interrupteur 65M, le relais d'inversion 66.
Les dispositions décrites permettent une simpli fication extrême du système mécanique de com mande des différentes fonctions. La commande du cycle de transmission normale est distincte de la commande d'enregistrement mémoire. La sécurité est rendue complète grâce à l'élimination de tout sys tème d'embrayage sujet à panne. Le fait de faire tourner le tambour pour l'enregistrement mémoire en sens inverse de celui de la transmission, a simplifié la commande des têtes de mémoire dont le déplace ment peut rester lié ainsi en permanence à la rota tion du tambour.
Après chaque cycle de transmission normale, l'appareil est prêt pour un enregistrement mémoire avec les têtes de lecture 4, 6, 8 branchées à l'entrée de l'amplificateur (repos de l'inverseur 43I). Après chaque enregistrement mémoire, les têtes 17 se trou vent en regard du début de la piste enregistrée la dernière ; grâce au choix, pour l'énoncé de la valeur présente de la grandeur, d'un nombre de tours de l'arbre principal (14) égal au nombre de gradins de la roue à gradins 26, elles se retrouvent dans la même position au début de la période de lecture du dispositif de mémoire.
Bien que la forme de réalisation décrite semble préférable en raison de ses nombreux et importants avantages, on pourrait parfaitement envisager l'em ploi d'un support de mémoire constitué par une bande sans fin ou boucle fermée à pistes échelon nées le long de celle-ci.