Brevet FR2162300A1 — publié le 19730720

L'invention se rapporte aux commutateurs cycliques pour au moins deux circuits d'utilisation destinés à être alimentés à chevauchement. Les applications les plus courantes de commutateurs de ce genre se trouvent dans les dispositifs lumineux publicitaires à effet de défilement ou d'animation. Les commutateurs usuellement employés à cet effet comprennent un motoreducteur entraînant une came d'actionnement de contacts électriques. La présente invention a pour objet une réalisation de commutateur cyclique à relais éliminant l'emploi d'un motoréducteur et qui est d'une grande simplicité de fabrication et rareté de fonctionnement, ainsi que silencieuse. Essentiellement, le commutateur cyclique selon l'invention, pour au moins deux circuits d'utilisation destinés à être alimentés à chevauchement, est caractérisé en ce qu'il comprend sur chacun des deux circuits d'utilisation précités un contact d'alimentation dépendant d'un relais ayant un circuit d'excitation qui comprend un circuit à retard à résistance-capacité dont la charge et décharge est gouvernée par le contact d'alimentation de l'autre circuit, de sorte que les cycles d'excitation et de désexcitation des relais se chevauchent. Plusieurs formes de réalisation de commutateurs selon l'invention sont ci-après décrites à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue schématique d'un commutateur cyclique à relais inverseurs - la figure 2 est un diagramme représentatif des variations cycliques de tension aux bornes des relais du schéma de la figure 1, et de l'allumage des quatre lampes placées sur les circuits d'utilisation - la figure 3 est une vue schématique d'un commutateur cyclique équivalent au précédent mais réalisé avec des relais à contacts scellés ; - la figure 4 est une vue schématique d'une variante de commutateur à relais inverseurs - la figure 5 est une vue schématique d'un commutateur équivalent à celui de la figure 4 mais réalisé avec des relais à contacts scellés ;; - la figure 6 est une vue schématique d'un commutateur cyclique avec guirlande, analogue à celui de la figure 3 - la figure 7 est une vue schématique d'une autre forme de commutateur cyclique pour guirlande. A la figure 1, la source de tension est représentée sous forme d'une source alternative 1, le commutateur comprenant une diode 2 destinée à fournir le courant continu indispensable à son fonctionnement compte-tenu de la présence de circuits à retard à résistance-capacité. Les circuits d'utilisation comprennent quatre lampes 3, 4, 5, 6 formant deux groupes de deux à alimentation alternée, dépendant respectivement des contacts mobiles 7a et 8a de deux relais inverseurs 7 et 8. Chacun de ces relais est alimenté par l'intermédiaire d'un circuit à retard à résistance 9 - capacité 10 pour le relais 7, et à résistance 11 - capacité 12 pour le relais 8. Ces circuits à retard sont respectivement branchés avec le relais en dérivation sur l'un des circuits d'utilisation, entre les lampes 5, 4 et les contacts 8a, 7a. Ces derniers contrôlent ainsi à la fois l'alimentation des lampes et les cycles de charge et décharge de ces circuits à retard réglant les changements d'alimentation, comme exposé ci-après en référence aux figures 1 et 2. Dans cette dernière les courbes C10 et C12 sont représentatives des charges et décharges des capacités 10, 12, les droites A7, A8 représentatives des tensions d'appel des relais 7, 8, les droites R7, R8 représentatives des tensions de relâchement des relais 7, 8, les périodes d'allumage des lampes 3, 4, 5, 6 étant indiquées en trait renforcé sous les courbes correspondantes C10, C12. Partant de l'état de repos du commutateur représenté à la figure 1, en supposant sa mise sous tension effectuée par l'interrupteur I à l'instant To de la figure 2, les deux lampes 3 et 6 s'allument d'abord. Simultanément la capacité 10 se charge au travers de la lampe 5 non allumée et de la résistance 9, et lorsqu'elle atteint la tension d'appel du relais 7 (instant T1) le contact 7a coupe le circuit de la lampe 3 et ferme celui de la lampe 4, qui s' allume,en même temps que commence la charge de la capacité 12.Lorsque cette dernière atteint la tension d'appel du relais 8(instant T2) le contact 8a coupe le circuit de la lampe 6 et ferme celui de la lampe 5qui s'allume,en même temps que commence par ce contact t su travers de la bobine de 7 la décharge de la capacité 10. Lorsque la tension aux bornes de cette dernière retombe à la tension de relâchement du relais 7(instant T3)le contact 7a coupe le circuit de .a lampe 4 pour fermer celui de la lampe 3 qui s'allume, en même temps que commence la décharge de la capacité 12 au travers de la lampe éteinte 4 et de la bobine de 8. Lorsque la tension aux bornes de la capacité 12 retombe à la tension de relâchement du relais 8 (instant T4) le contact 8a coupe le circuit de la lampe 5 pour fermer celui de la lampe 6 qui s'allume, en même temps que commence la recharge de la capacité 10 tandis que continue la décharge de la capacité 12, et que recommence ainsi un nouveau cycle à déroulement identique au précédent. Avec un tel cycle de commutation et en disposant en fait les lampes dans l'ordre 3, 6, 4, 5, on obtient un effet de défilement par l'allumage successif de ces lampes à chevauchement. En disposant plusieurs lampes en série dans chaque circuit d'utilisation et en les intercalant dans l'ordre d'allumage cyclique 3, 6, 4, 5 tout au long d'une guirlande, on obtient en fonctionnement une guirlande lumineuse défilante, ainsi qu'on le verra plus loin à l'occasion de la figure 6. Le chevauchement des allumages et effet obtenu peuvent être ajustés en jouant sur les constantes de temps de chaque groupe de circuit ainsi que sur les tensions d'appel et de relâchement des relais. La figure 3 illustre une réalisation équivalente à la précédente mais avec des relais à contacts scellés du type dit "REED", normalement ouverts. On y retrouve les lampes 3, 4, 5, 6, l'allumage des lampes 3 et 6 étant prévu à l'aide de relais 14, 15 dont les bobinages sont placés en série avec les lampes 4, 5, et sont pourvus à leurs bornes d'un condensateur-réservoir 13 destiné à empêcher toute entrée en vibration des contacts de ces relais sous l'effet du courant redressé les traversant. Le changement d'allumage est prévu à l'aide de relais 16, 17 dont les contacts sont placés en parallèle aux bobinages des relais 14, 15 qu'ils court-circuitent à leur fermeture. Les bobinages de ces relais 16, 17, qui sont les équivalents des relais 7 et 8 précédents, se trouvent également branchés en dérivation, avec des circuits à retard à résistance-capacité 18-19 et 20-21, entre les lampes 5, 4 et les contacts 17a, 16a des relais 17 et 16, qui contrôlent encore comme précédemment à la fois l'alimentation des lampes et les cycles de charge et décharge des circuits à retard réglant les changements d'alimentation comme déjà exposé.On comprend en effet aisément que dans ce cas, à la mise sous tension du commutateur, les lampes 3 et 6 s'allument initialement par suite du passage de courant dans les bobinages des relais 14, 15, passage insuffisant pour allumer cependant les lampes 4, 5, et que le premier circuit à retard à se trouver mis en charge jusqu a pouvoir atteindre le seuil d'appel d'un des relais correspondants est celui du relais 16, en raison de la plus grande différence de potentiel s'établissant aux bornes du bobinage 15 qu1a celles de la lampe 4 éteinte, la phase de charge du circuit d'appel du relais 17 dépendant en fait de la fermeture du contact 16a du relais 16. On notera que les réalisations selon les figures 1 et 3 permettent dans le cas d'une guirlande par exemple un montage à cinq conducteurs, soit quatre correspondant aux circuits de lampe et un commun. Ceci est illustré par la figure 6 avec un commutateur analogue à celui de la figure 3, dont les éléments identiques sont désignés par les mêmes chiffres de référence, le commutateur étant délimité en trait mixte et désigné par C. Dans ces réalisations, les circuits de charge et décharge ne sont toutefois pas entièrement similaires et le fonctionnement peut encore être ajusté en agissant sur les tensions d'actionnement des relais. Les figures 4 et 5 se rapportent à des réalisations dans lesquelles les circuits à retard et cycles de charge et décharge sont similaires dans les deux groupes de circuits d'utilisation, par l'adoption toutefois d'un montage à six conducteurs, soit quatre correspondant aux circuits de lampe et un pour chaque groupe de circuits d'utilisation. On y retrouve dans le cas de la figure 4, des lampes 3, 4, 5, 6 dont l'alimentation dépend de relais inverseurs 22, 23, dont les contacts 22a, 23a contrôlent les changements d'allumage des lampes, et dont les bobinages se trouvent branchés en dérivation, avec des circuits à retard à résistance-capacité 24-25 et 26-27, entre les lampes 5, 3 et les contacts 23a, 22a de ces relais qui contrôlent également les cycles de charge et décharge des circuits à retard.On comprend aisément qu'en ce cas, à la mise sous tension du commutateur, les lampes 3 et 6 s'allument et que le premier circuit à retard à se trouver mis en charge est celui du relais 22, tandis que celui du relais 23 ne le sera qu'après que le contact du relais 22 sera passé de la position d'allumage de la lamp- ~ celle de la lampe 4, c'est-à-dire qu'un fonctionnement général identique à celui déjà exposé est également obtenu. La figure 5 illustre une réalisation équivalente à celle de la figure 4 mais avec des relais à contacts scellés. On y retrouve les lampes 3, 4, 5, 6, l'allumage des lampes 3 et 6 étant prévu à l'aide de relais 28, 29 dont les bobinages sont placés en série avec les lampes 4 et 5. Le changement d'allumage des lampes est prévu à l'aide de relais 30, 31 dont les contacts sont placés en parallèle aux bobinages des relais 28, 29 qu'ils court-circuitent à leur fermeture. Les bobinages des relais 30, 31 se trouvent branchés en dérivation, avec des circuits à retard à résistance-capacité 32-33 et 34-35, entre les lampes 5, 3 et les contacts 31a, 28a des relais 31, 28, ce dernier dépendant du relais 30, de sorte que les relais 30, 31 contrôlent encore comme précédemment les cycles de charge et décharge des circuits à retard réglant le processus de changement d'allumage des lampes de la même manière que dans le cas de la figure 4. La figure 7 correspond à une autre forme de réalisation de commutateur conforme à l'invention pour deux groupes de deux circuits d'utilisation commandés comme ceux des lampes 4 et 5 des réalisations précédentes, avec des moyens analogues à ceux de la figure 3 désignés par les mêmes chiffres de référence, l'un des groupes de lampes étant désigné par 4 et 5 et l'autre groupe homologue par 4a, 5a. En intercalant les lampes de ces groupes comme indiqué on peut obtenir avec chevauchement variable des cycles de fonctionnement des deux groupes un effet de défilement variable, tantôt dans un sens et tantôt dans l'autre sens avec phase d'arrêt intermédiaire. Bien entendu d'autres applications à défilement ou animation lumineuses ou même mécaniques commandées par électroaimant, peuvent être assurées à l'aide de commutateurs selon l'invention. En outre, toutes les réalisations décrites se prêtent avantageusement à recevoir application des dispositifs objet de la demande de brevet français NO 700750 du 17/2/70 pour "Perfectionnement aux interrupteurs magnétiques et relais" visant à assurer les coupures de courant à tension nulle, ce qui est avantageux du point de vue emploi des relais et antiparasitage. Celles des figures 3 et 7 peuvent en outre être également prévues avec application des dispositions objet de la demande de brevet français N 7138922 du 29/10/71 pour "Dispositif de commutation entre une source de courant alternatif et un circuit de charge" visant à assurer les commutations à tension nulle. REVENDICATIONS 1. Commutateur cyclique pour au moins deux circuits d'utilisation destinés à être alimentés à chevauchement, caractérisé en ce qu il comprend sur chacun des deux circuits d'utilisation précités un contact d'alimentation dépendant d'un relais ayant un circuit d'excitation qui comprend un circuit à retard à résistance-capacité dont la charge et décharge est gouvernée par le contact d'alimentation de l'autre circuit, de sorte que les cycles d'excitation et de désexcitation des relais se chevauchent. 2. Commutateur cyclique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend avec chacun des deux circuits d'utilisation précités un circuit supplémentaire d'utilisation à alimentation alternée avec celle du circuit d'utilisation correspondant, de sorte que les quatre circuits considérés sont successivement alimentés à chevauchement. 3. Commutateur cyclique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux groupes de deux circuits d'utilisation à commande conforme à celle de la revendication 1 et ayant entre eux un chevauchement variable de leurs cycles de fonctionnement. 4. Commutateur cyclique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les relais précités sont des relais inverseurs assurant l'alimentation alternée précitée. 5. Commutateur cyclique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les relais précités sont des relais à contacts scellés, l'un desdits circuits d'utilisation ou supplémentaire comprenant, en parallèle à son contact d'alimentation, un relais à contacts scellés de contrôle d'alimentation de l'autre circuit.