Brevet FR2141539A1 — publié le 19730126

La présente invention se rapporte au domaine des relais dlectro-mécaniques,et concerne plus particulièrement les relais à fonctionnement bistable et symétrique. I1 est connu de réaliser de tels relais sous une forme comprenant, d'une part, un dispositif habituellement appelé ampoule à contacts mouillés au mercure, et d'autre part des éléments fournissant des forces électromagnétiques. Dans une telle ampoule, constituant une enceinte étanche, sont placés deux contacts fixes, un contact mobile, et une goutte de mercure recouvrant dXun film mince , ou "mouillant",ce dernier par capillarité .Ce contact, porté par une tige réalisée en matériau ferromagnétique, est mobile sous ltaction combinée de deux champs magnétiques respectivement créés par un enroulement magnétique et un aimant permanent situés à lsextérieur de ampoule, ce dernier étant placé de façon appropriée vis-8-vis des extrémités extérieures des contacts fixes, ou 'broches'1 . Pour que ce relais présente un fonctionnement bistable et symétrique, le contact mobile doit occuper une position de repos médiane entre les deux contacts fixes, en l'absence de champ magnétique. Ia symétrie de fonctionnement peut se caractériser par une grandeur déterminée par la comparaison des durées de fermeture respectives des deux contacts lorsque le relais est commandé par un signal alternatif symétrique. I1 est nécessaire de compenser des dissymétries résiduelles de fabrication par un réglage . Une solution connue pour le réaliser est une variation de la position de l'aimant permanent le long des broches des contacts fixes. Ce mode de réglage présente de nombreux inconvénients , parmi lesquels la nécessité de fixer, après réglage, l'aimant sur les broches, tout en assurant l'isolement des éléments ; cette fixation peut se faire soit de façon mécanique , compliquée et onéreuse , soit par collage, interdisant alors toute correction ultérieure des dissymétries en cours d'utilisation; plus généralement, la mise en oeuvre de ce mode de réglage présente une grande complexité La présente invention a pour objet un relais dont les contacts sont placés dans une enceinte contenant une goutte de mercure "mouillant" les contacts par capillarité, évitant les inconvénients précédemment énoncés, d'une part par un mode de positionnement de l'aimant permanent indépendant des broches, mettant en oeuvre des encoches réalisées dans un support isolant contenant l'enceinte, et d'autre part par la présence d'écrans magnétiques, dont la fixation est également assurée par le support, et dont une-partie libre permet, par déformation de cette dernière, le réglage de la symétrie de fonctionnement du relais. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après, et des dessins s'y rapportant où - la figure 1 représente une vue en coupe, schématique, du relais suivant l'invention, - la figure 2 représente une vue en perspective de la disposition de l'aimant entre les broches du relais selon l'invention. La figure 1 une vue en coupe, schématique, du relais selon l'invention. Ce relais comporte un contact mobile 1 et deux contacts fixes 2 et 12, réalisés en un matériau magnétique, enfermés dans une enceinte 10 contenant une goutte de mercure 9 assurant par capi 1arité , ainsi qu'il a déjà été expliqué, le recouvrement constant des contacts par un film mince de mercure, la goutte 9 étant maintenue par son poids à l'extré- mité de l'enceinte 10 opposée aux contacts fixes par une position convenable de cette enceinte . les contacts fixes 2 et 12 se prolongent à llextrémité de l'enceinte 10, en vue du raccordement avec des circuits électriques extérieurs, par des broches 3 et 13 respectivement, et le contact mobile 1 par une broche 11. L'enceinte 10 est placée dans un support isolant 6 portant un enroulement magnétique 7 et deux lames 8 et 18, réalisées par exemple en fer doux, appelées ici par simplification "écrans" magnétiques, et dont le support 6 réalise la fixation. Ces écrans 8 et 18 se prolongent chacun à ltexté- rieur du boiter 6, et du meme c8té que les broches, par une partie libre, respectivement 5 et 15. la partie 16 du support 6 assure la fixation dlun barreau 4, aimanté de façon permanente, entre les broches 3 et 13 et sans contacts avec elles, par le moyen d'encoches dans le support. L'axe d'aimantation de cet airant est l'axe joignant les broches 3 et 13, et perpendiculaire à celles-ci.Un pole nord et un pale sud, repérés respectivement N et S, ont été représentés sur la figure à titre d'exemple. Les faces des écrans magnétiques 8 et 18 sont parallèles aux faces polaires de l'aimant. Les dispositions relatives de l'aimant 4, des broches 3 et 13, et des extrémités 5 et 15 des écrans 8 et 18, ainsi qulune partie de l'enroulement 7, sont représentées en perspective. figure 2, où les mêmes nombres de référence se rapportent aux mêmes éléments. Bn fonctionnement, ainsi qu'il a été dit plus haut, le contact 1 peut se déplacer sous l'action des forces magnétiques produites par l'aimant 4 et l'enroulement 7, lorsque ce dernier est parcouru par un courant, établissant ainsi la liaison électrique entre la broche 11 d'une part et l'une ou l'autre des broches 3 et 13, suivant le sens dans lequel l'enroulement 7 est parcouru par le courant électrique. En effet, le flux magnétique se répartit entre trois circuits magnétiques différents : - un premier circuit, correspondant aux fuites dans l'air, est constitué par les lignes de champ reliant les pales nord et sud dans l'air, et est sans utilité pratique - un deuxième circuit ou circuit utile, est constitué > r les broches 3 et 13 et les contacts fixes 2 et 12 qui les prolongent ; les entrefers ainsi obtenus, dune part entre les contacts 2 et 1, et d'autre part entre les contacts 12 et 1, peuvent être représentés par des réluctances R1 et respectivement, dont les valeurs, fixées par construction, sont seulement variables avec le déplacement du contact mobile I - un troisième circuit correspond..., comme le premier, a des fuites magnétiques mais canalisées par les écrans magnétiques 8 et 18, et leurs prolongements 5 et 15, et représentées par des réluctances R3 et R4 , réluctances dont la valeur est ajustable par modification des distances écrans faces polaires de l'aimant, effectuée par exemple par déformation des parties 5 et 15, respectivement , des écrans 8 et 18.C'est ce circuit qui est utilisable pour le réglage de a symétrie de fonctionnement du relais , réglage dont on a montré plus haut l'importance pour obtenir 11 équilibrage des flux circulant dans les entrefers réalisés entre les contacts 1, 2 et 9 ;; ce réglage peut être effectué de la façon suivante Le point milieu de ce circuit étant en court-circuit magnétique, par l'intermédiaire du contact mobile 1, avec le point milieu des réluctances R1 et R2 du circuit prdoédent, il est possible d'introduire une modification des valeurs relatives des flux circulant dans les réluctances R1 et R2 par ajustement des valeurs des réluctances B et R4 , ajus- tement réalisable comme il est dit ci-dessus Dans le cas où ce réglage est réalisé par déformation des extrémités 5 et 15 des écrans 8 et 18, celle-ci s1effectue par flexion, vers les broches 3 et 13, de l'une ou l'autre des parties 5 et 15, selon le sens de la dissymétrie observée dans le fonctionnement du relais s cette déformation peut également titre appliquée al,x deux parties 5 et 159 dans .15 sens d'un rapprochement pour lssune et d'un éloignement des broches pour l'autre. Ce mode de réglage de la symétrie présente l'important avantage de pouvoir être effectué à tout moment en cours d'utilisation du relais, ce qui n'est pas possible sur ceux des dispositifs connus où, comme il a été dit plus haut, ce réglage s'effectue par déplacement et fixation définitive de l'aimant 4. Le domaine d'application du dispositif selon l'invention est généralement celui de la commutation électromécanique, et plus particulièrement cclui de la transmission, à 1' émission et à la réception, de signaux modulés selon un code télégraphique. IIE1VENDXCATIONS 1. Relais à contacts au mercure bistable , à symétrie de fonctionnement ajustable, constitué par deux contacts fixes (2 et 12), et un contact mobile (1) placé entre lesdits contacts fixes , dans une position réalisant approximativement la symétrie du fonctionnement du relais, lesdits contacts étant situés dans une enceinte (10) ferméo, contenant du mercure (9) assurant le recouvrement des contacts par un film mince de mercure, ladite enceinte étant placée dans un support (6) isolant et portant un enroulement magnétique (7) assurant le déplacement dudit contact mobile (1), les deux contacts fixes (2 et 12) se prolongeant par deux broches (3 et 13) à I'extéricur et d'un mÉme côté dudit boftier (6); ledit relais étant caractérisé par le fait que le support comporte deux ensembles d'encoches, à la même extrémité que lesdites broches, le premier ensemble assurant la fixation d'un barreau aimanté (4) entre lesdites broches et sans contact avec celles-ci, et le second ensemble assurant la fixation de deux lames (8 et 18) réalisées en un matériau magnétique, constituant des écrans magnétiques placés le long dudit enroulement magnétique et en regard des faces polaires dudit barreau aimanté, et permettant l'ajustement de ladite symétrie. 2. Relais selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits écrans (8 et 18) se prolongent chacun au-delà du bottier (6) , du même cbté que lesdites broches (3 et 13) , en une partie libre (5 et 13), et que ledit ajustement est réalisé par déformation desdites parties libres.