Brevet FR2215663A1 — publié le 19740823

L'invention a pour objet un clignoteur, alimenté par intermittence par une source de lumière électrique et dans lequel on utilise de l'air sous pression. On connaît des clignoteurs des types les plus variés. Ces clignoteurs trouvent de multiples applications sur les chantiers de construction, en particulier les chantiers de construction de routes ainsi que pour assurer la sécurité de la circulation aux endroits dangereux. Ils sont habituellement alimentés par une source d'énergie électrique. Dans de nombreux cas, il n' est techniquement ou économiquement pas possible de les raccorder au réseau public d'énergie électrique. S'ii fallait absolument établir une telle liaison, il faudrait alors vaincre des difficultés sortant du cadre de celles qu'on peut normalement accepter et ne pas regarder au prix. Dans ces cas on a, par exemple, utilisé jusqu'à présent des clignoteurs alimentés par des batteries électriques sèches ou des accumulateurs. Les premières n'ont qu'une durée limitée de stockage et il arrive fréquemment que pour assurer la sécurité de la circulation en un endroit dangereux, en particulier la sécurité d'un véhicule automobile incapable de se déplacer, le clignoteur disponible ne puisse fonctionner en service que dans une mesure restreinte ou que vu 1'd- tat de charge des batteries, il ne puisse encore fonctionner que pendant une partie du temps pendant lequel il est désirable qu'il remplisse sa fonction d'avertisseur. L'inventeur a cherché à proposer l'utilisation d'un clignoteur commande par un autre système de commande qui a pratiquement une durée de stockage infinie, à savoir d'un clignateur qui, au cas où on l'emporte dans un véhicule ou sur des chantiers, suivant l'usage qu'on en fait, peut tre rechargé ultérieurement sans difficulté enutilisant des installations habituellement existantes. Grâce au brevet allemand N 888 886, il est bien connu d'utiliser dans les mines grisouteuses de charbon un turbognërateur à courant alternatif, actionné par de l'air comprimé' et servant à alimenter des tubes fluorescents remplis de gaz. Ce dispositif bien connu ne convient pas pour alimenter des clignoteurs, alimentés par intermittence par une source de lumière électrique et doivent dans le cas de travaux de construction de routes comme aussi pour assurer la sécurité de la circulation aux endroits dangereux, tre essentiellement mobiles car à cause de la consommation d'énergie relativement enlevée le réservoir d'air comprimé qu'il faudrait pour que le clignoteur puisse fonctionner pendant une période normale de service, par exemple pendant une nuit d'hiver, serait de dimensions anormalement grandes au point d'tre lourd et incommode à manier. Le brevet allemand publié N* 1 027 112 décrit encore une invention permettant d'obscurcir rythmiquement le signal d'avertissement éclairé au gaz et de le faire en utilisant un moteur, actionnant un mécanisme d'horlogerie, remonté par la pression du gaz combustible. Ce dispositif ne convient également pas en particulier pour atteindre la fin précitée, cela parce qu'il est nécessaire de stocker des bouteilles de gaz de réserve et qu'une recharge ultérieure des bouteilles à moitié vides est fort problématique. Dans les brevets allemands Nô 905 711 et Nô 965 832, il est en outre décrit des clignoteurs électriques dont les sources de lumière sont alimentées par des batteries électriques et dans lesquels on déplace des contacts pour mettre en circuit et hors circuit la source de lumière mais alors il faut constamment surveiller les batteries, les échanger et les recharger. Cela prend du temps et le coût des batteries à remplacer est relativement élevé. L'invention repose sur la constatation qu'on pourrait à la fin désirée, réduire la consommation d'énergie si l'on ne devait produire de l'énergie électrique que pendant les courts moments pendant lesquels le clignoteur doit s'allumer et qu'il serait intéressant d'utiliser de l'air comprimé comme énergie de commande parce qu'à chaque station de fourniture d'essence on peut remplir d'air comprimé un réservoir de réserve, en quelques secondes et à très peu de frais. En partant de ces considérations précitées, un clignoteur du type décrit plus haut se caractérise par le fait que conformément à l'invention, on peut au départ d'un réservoir de réserve d'air comprimé amener par intermittence des impulsions d'air comprimé à un cylindre dont le piston est mécaniquement couplé un générateur oscillant de courant, se composant d'un aimant permanent et d'un système de bobines, mobiles par rapport à celui-ci (impulsions qui déplacent le piston lors de l'amenée d'air comprimé), ce clignoteur se caractérisant encore par le fait qu'il est prévu un dispositif de commande en forme de tiroir à savoir un dispositif qui, à l'extrémité de la course de travail effectuée sous l'action de l'air comprimé amené, ouvre un canal d'échappement à l'air qui se trouve dans le cylindre et qui, à la fin du mouvement de retour du piston, ouvre dans l'autre position finale un canal d'entrée pour l'amenée de l'impulsion suivant d'air comprimé, que le système de bobines est relié électriquement a la source de lumière, que la partie mobile du générateur électrique de courant à aimant permanent est montée a la manière d'un pendule et que l'une des positions extrmes du pendule en déplacement coïncide avec la position extrme du piston, dans laquelle il est amené une impulsion d'air comprimé et que la source de lumière électrique avec le réflecteur correspondant est reliée au pendule de telle manière que la source de lumière électrique et le réflec- teur effectuent en service un mouvement pendulaire. En général, il est avantageux que la source de lumière électrique et le réflecteur correspondant soient reliés au pendule par l'intermédiaire d'un tube, parce qu'alors les conducteurs électriques peuvent passer par ce tube pour se rendre de la-source de lumière vers les bobines dans lesquelles il est engendré de l'éner- gie. I1 est alors intéressant que l'élément de liaison soit disposé entre la source de lumière et le système de pendule dans le prolongement de l'axe du pendule. Dans une forme préférée de l'invention, l'aimant permanent du générateur de courant électrique à aimant permanent se compose d'un barreau magnétique, magnétisé en direction longitudinale et dont l'axe est essentiellement parallèle au déplacement du pendule, le barreau magnétique se composant de plusieurs aimants distincts axialement magnétisés et essentiellement annulaires. Dans le texte qui suit, l'invention sera décrite en se référant à des figures représentant un exemple d'exécution. Les pièces qui se correspondent sont dans toutes les figures identifiées par les mmes signes de référence. La figure 1 montre en vue avant un clignoteur conforme a l'invention. La figure 2 montre, à échelle agrandie et partiellement en coupe, le système pneumatique de commande du clignoteur conforme à la figure 1. La figure 3 montre, à échelle agrandie et partiellement en coupe, une vue latérale du système électrique à aimant permanent du clignoteur, conforme à la figure 1. La figure 4 montre, à échelle agrandie, une coupe horizontale à travers le milieu du système électrique a aimant permanent de la figure 3. Le clignoteur, représente dans les figures ci-jointes, se compose d'une lampe à incandescence 1 alimentée d'une manière intermittente et se trouvant au foyer d'un miroir concave 1'et est fixée à l'extrémité supérieure (en forme de tube 2) d'un système pendulaire 4, suspendu à la manière d'un pendule à un palier oscillant 3. Le système pendulaire porte a son extrémité inférieure un dispositif permettant d'engendrer les impulsions de courant alimentant la lampe à incandescence 1. Cette installation se compose essentiellement de deux systèmes de bobines 5 et 6 (disposées symétriquement par rapport à l'axe du pendule) qui, lors du mouvement oscillant passent devant un système 7 d' aimants permanents, monté d'une manière fixe, disposé entre les deux systèmes de bobines et magnétisé dans le sens du mouvement oscillant. Les deux bobines 5"et 6"fixées chacune à un noyau E ainsi appelé, à lamelles, sont reliées en série avec la lampe à incandescence 1 par l'intermédiaire des lignes 9 et 10, de telle manière que pendant le passage des systèmes de bobines, les impulsions de tension engendrées à l'endroit de l'aimant permanent s' ajoutent et que la lampe s'allume pendant un temps très court. Les figures 3 et 4 montrent les détails du générateur de courant électrique, à aimant permanent. Comme le montre la figure 2 à plus grande échelle, le pendule est déplacé par un dispositif pneumatique de commande. Au départ du réservoir de réserve 12, dans lequel l'air comprimé est emmagasiné à la pression de 15 atm., cet air est conduit par 1' intermédiaire d'un tuyau flexible 15 A une valve de réduction 14 qui abaisse la haute pression et la maintient à une valeur constante de 1,4 atm. Par l'intermédiaire d'un petit réservoir à air 15, l'air comprimé est amené par un alésage 16 du corps de tiroir 17 de mme que par un alésage 18 du tiroir 19 et un canal 20, à l'extrémité du cylindre de travail 21', entouré d'un corps 21. La figure 2 montre le piston 22 du cylindre de travail au début de la course de travail. L'air, amené par le canal 20, est conduit au-dessous du piston 22 rendu bien étanche par une manchette et chasse en direction de la flèche 24 le piston et la tige de piston 23 correspondante. La tige de piston porte a son extrémité avant un galet 25 monté sur billes et susceptible de tourner. Pour mettre le clignoteur en service, le pendule, pour quitter sa position de repos, dessinée à la figure 1, est par exemple pressé vers la droite de telle manière que la butée 27, fixée élastiquement au pendule au moyen de ressorts à lames 26 et d'un ressort spiral 26'complémentaire servant au réglage fin, touche le galet 25 et amène dans la position dessinée à la figure 2, le galet ainsi que la tige de piston 23 et le piston 22. Naturellement, il est également possible de déplacer le pendule du côté opposé donc vers la gauche dans la figure 1 et de le laisser revenir en arrière de cette position, dans la position extrme de droite. Sur la tige de piston, est bloquée une bague d'arrt 28 qui porte une broche d'entraînement 29. Celle-ci peut se déplacer librement à l'intérieur d'une fente longitudinale 32, limitée par les butées élastiques 30 et 31. Aussitôt que la tige de piston, comme on l'a dit plus haut, se déplace en direction de la flèche 24 sous l'action de l'air comprimé, la broche d'entraînement vient en contact avec la butée 30 et le tiroir 19 se déplace vers la gauche. A la suite de ce déplacement, l'alésage 18 du tiroir 19 ne communique plus avec l'alésage 16 du corps de tiroir 17 et l'amenée d'air comprimé est interrompue. Le piston continue à se déplacer en direction de la flèche 24 jusqu'à ce que l'air comprimé se trouvant dans le cylindre, se détende dans une large mesure. A la fin de ce déplacement qui devient graduellement plus lent, le contact entre le galet 25 et la butée 27 est interrompu et le système de pendule oscille librement vers la gauche, en vertu de sa propre inertie. Aussitôt que le pendule a atteint le point mort gauche, l'oscillation de retour s'amorce et finalement la butée 27 touchera le galet 25 et repoussera le piston dans le sens opposé de la flèche 24, pour l'amener dans la position indiquée dans la figure 2. La broche d'entraînement 29 est alors déplacée dans la mme direction, touchera la butée 31 et repoussera le tiroir vers l'arrière dans la position dessinée à la figure 2. Ainsi, la liaison entre le galet 25 et le cylindre de travail 21'est à nouveau libérée. L'air comprimé afflue sous le piston et le mouvement recommence. Pour pouvoir, après avoir détaché du galet 25 et soulevé le pendule et la butée 27 y reliée, limiter élastiquement la course du piston 22 et du tiroir 19 couplé à celui-ci par 1' intermédiaire de la broche d'entraînement 29, il est disposé sur la bague d'arrt 28 un ressort spiral 28'qui, à l'extrémité de la course de travail, heurte élastiquement l'extrémité coudée du corps du cylindre 21. Dans le tiroir, il est en outre prévu un canal d' échappement 33 qui, avant d'atteindre le point mort inférieur droit, relie l'intérieur du cylindre à la chambre d'échappement d'air 34 par l'intermédiaire du canal 20, cela de telle manière que l'air soit éjecté du canal d'échappement 33 pendant un court moment et que l'huile 35 se trouvant dans la chambre d'échappement 34 soit pulvérisée en formant des tourbillons. L'espace situé au-dessus du niveau de l'huile est ainsi rempli de fines gouttelettes d'huile et ainsi l'extrémité (en saillie dans la chambre d'échappement d'air 34) du tiroir 19, pourvue d'huile qui, au cours du déplacement du tiroir, est répartie sur tout le parcours suivi par le tiroir, arrive en partie, également au-dessus du canal 20 dans le cylindre de travail tout en assurant une étan- chéit et une lubrification suffisantes. De la chambre 34, l'air est conduit par un tuyau flexible 36 dans le réservoir 37 de réserve d'huile (fig. 1) et finalement s'échappe de là à l'air libre en passant par un filtre à air 39. Le réservoir de réserve 37 est relié à la chambre d'échappement d'air 34 par un autre tuyau flexible 40, de sorte que le niveau d'huile est maintenu constant dans la chambre d'échappement d'air 34, en vertu du principe des vases communicants. Les figures 3 et 4 montrent clairement comment est construit le générateur 7 de courant électrique à aimant permanent. Celui-ci se compose de plusieurs anneaux 7', magnétisés en direction de l'axe du cylindre et d'épanouissements polaires 7"disposés d'une manière correspondante. Les anneaux 7'et les épanouissements polaires 7"sont reliés par des vis 41 traversantes et écrous 42, de manière à former une unité de construction. Les épanouissements polaires sont formés de telle manière que dans la zone balayée au cours du déplacement du pendule il naisse des champs magnétiques relativement puissants pour qu'il soit induit des tensions électriques dans les bobines lors du passage de cette zone au cours du mouvement du pendule. Il s'est révélé utile de rendre ajustable la position des systèmes 5 et 6 de bobines dans le système de pendule, pour pouvoir tre sûr que les noyaux E 5'et 6'passent devant les épanouissements polaires 7"a très faible distance de ceux-ci. Cet ajustage s'effectue au moyen de vis de fixation 43 et de vis d'ajustage 44. Pour pouvoir guider latéralement le système de pendule d'une manière parfaite pendant le déplacement du pendule dans le voisinage du système à aimant permanent, il est prévu des galets de guidage latéraux, montés sur paliers à billes. A l'extrémité inférieure du système de pendule 4, il est fixé deux poids 47 courbés en forme d'arc. Pour régler finement la fréquence du pendule à une valeur donnée prédéterminée, il est disposé sur le tube 2 un poids de compensation 50, réglable en hauteur et susceptible d' tre bloqué. Le système de commande pneumatique représenté à la figure 2 est fixe au moyen. d'tais 51, fixés au support 52 portant le palier oscillant 3. Grâce à l'application de l'air comprimé comme source d'énergie, le clignoteur conforme A l'invention offre par rapport au système où l'on utilise l'énergie électrique emmagasinée, l'avantage de pouvoir stocker une réserve d'énergie pratiquement illimitée. Un réservoir utilise pour stocker de l'air comprimé et fabriqué en prenant les mesures de précautions habituelles est, pendant de nombreuses années, étanche mme s'il est utilise dans des climats extrmes. L'utilisation d'air comprimé comme réserve d'énergie offre encore l'avantage que le réservoir une fois épuisé peut tre rempli d'une manière simple et rapide, car les stations de fournitures d'essence disposent des installations nécessaires pour produire de l'air sous pression et les chantiers de construction sont habituellement pourvus de compresseurs qui permettent de compléter les réserves d'air nécessaires. I1 est en outre possible d'utiliser l'air comprimé d'un pneumatique de réserve pour faire fonctionner le clignoteur. Dans le clignoteur, conforme à l'invention, l'éner- gie électrique nécessaire à son fonctionnement n'est pratiquement engendrée que pendant de courts moments revenant périodiquement et pendant lesquels le clignoteur doit tre allumé. Dans les intervalles de temps séparant ces courts moments, il n'est engendrE qu'une énergie tris faible puisque chaque production d' énergie est une charge du système de commande, ce système n'est pas du tout charge dans les intervalles de temps pendant lesquels le clignoteur n'a pas besoin d'énergie électrique. Puisque pendant les intervalles de temps pendant lesquels le clignoteur ne doit pas s'allumer, il n'est engendré par le générateur électrique a courant permanent aucune énergie ou seulement une énergie tellement faible que le clignoteur ne donne pas du tout de lumière, il n'est pas nécessaire dans le clignoteur conforme à l'invention, d'insérer des contacts d'in- terrupteurs dans la ligne d'alimentation de la lampe en énergie électrique. Du fait qu'on paut laisser tomber les contacts d' interrupteur on retire les avantages suivants : a) coûts moindres : les contacts de haute qualité ne sont effectivement pas bon marché, b) pas d'entretien, c) réduction de la puissance de commande puisqu'il ne faut consommer, dans le clignoteur conforme à l'invention, aucune énergie pour manoeuvrer les contacts. L'utilisation d'un mouvement pendulaire pour engendrer l'énergie électrique nécessaire pour faire fonctionner le clignoteur offre aussi un grand avantage résidant dans le fait que la source de lumière du clignoteur est déplacée. En disposant d'une manière particulière les divers éléments de construction, il est possible d'obtenir que la source de lumière s'allume dans deux positions différentes pendant un cycle de travail et que, de ce fait, l'effet d'avertissement soit notablement accentué. Grâce au déplacement de la source de lumière, le feu clignotant devient particulièrement bien visible. REVENDICATIONS 1.-Clignoteur alimente par intermittence par une source de lumière électrique en utilisant de l'air comprimé, caractérisé par le fait qu'au départ d'un réservoir de réserve d'air comprimé il est amené par intermittence des impulsions d'air comprimé à un cylindre dont le piston est mécaniquement couplé à un générateur de courant, monté de manière à pouvoir osciller et se composant d'un aimant permanent ainsi que d'un système de bobines en mouvement relatif par rapport à celui-ci (impulsions qui déplacent le piston lors de l'amenée d'air comprimé), qu'il est prévu un dispostif de commande ayant la forme d'un tiroir, à savoir un dispositif qui à la fin de la course de travail effectuée sous l'action de l'air comprimé amené, ouvre un canal d'échappement pour l'air se trouvant dans le cylindre et qui, à la fin du mouvement de retour du piston dans l'autre position finale, ouvre un canal d'admission pour l'amenée de l'impulsion suivante d'air comprimé, que le système de bobines est relié électriquement à la source de lumière, que la partie mobile du générateur de courant électrique, à aimant permanent, est montée à la manière d'un pendule et qu'une position extrme du mouvement du pendule coïncide avec la position extrme du piston dans laquelle il est amené une impulsion d'air comprimé et que la source de lumière électrique avec le réflecteur correspondant est reliée par un pendule, de telle manière que la source de lumière électrique et le réflecteur effectuent en fonctionnement un mouvement pendulaire. 2.-Clignoteur conforme à la revendication 1, caractéri- se par le fait que la source de lumière électrique et le réflec- teur correspondant sont reliés au pendule par un tube. 3.-Clignoteur conforme aux revendications 1 et 2, carac térisé par le fait que l'élément de liaison est disposé entre la source de lumière et le système à pendule, dans le prolongement de l'axe du pendule. 4.-Clignoteur, conforme aux revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que sur l'élément de liaison il est dispose un poids compensateur de préférence, susceptible d'tre déplacé et bloque. 5.-Clignoteur, conforme à la revendication 1, caracté- risé par le fait que l'aimant permanent du générateur de courant électrique à aimant permanent, se compose d'un barreau magnétique, magnétisé en direction longitudinale et dont l'axe est essentiel lement parallèle au déplacement du pendule. 6.-Clignoteur, conforme à la revendication 5, caractérisé par le fait que le barreau magnétique se compose de plusieurs aimants distincts, essentiellement annulaires et magnétisés axialement. 7.-Clignoteur, conforme à la revendication 6, carac térisé par le fait qu'entre les aimants distincts et aux faces frontales extérieures de ceux-ci, est disposé des épanouissements polaires et que les entrefers compris entre ces épanouissements polaires aux côtés tournés vers les systèmes de bobines sont plus faibles qu'aux autres côtés. 8.-Clignoteur, conforme à la revendication 5, carac térisé par le fait que les bobines du générateur de courant électrique, à aimant permanent, sont disposées chaque fois sur un noyau à lamelles, en tôle de transformateur. 9.-Clignoteur, conforme à la revendication 6, carac terse par le fait que la bobine est disposée sur la culasse mé- diane d'un noyau E dont la face ouverte est tournée vers l'aimant permanent. 10.-Clignoteur, conforme à la revendication 1, caractersé par le fait que le pendule est réalisé en deux à l'extrémité inférieure, que chacune de ces parties contient un système de bobines et qu'entre les systèmes de bobines, il est disposé un aimant permanent fixe. 11.-Clignoteur, conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que des deux côtés du pendule, de préférence près de l'extrémité inférieure il est chaque fois disposé un galet de guidage pour régler latéralement le pendule. 12.-Clignoteur, conforme à la revendication 1, carac térisé par le fait que le système suspendu à la manière d'un pendule est pourvu d'une butée montée d'une manière élastiquement souple, à savoir d'une butée contre laquelle est pressée pendant la première partie de la course de travail une pièce de tte, reliée à la tige de piston. 13.-Clignoteur, conforme à la revendication 12, carac-- térisé par le fait que la pièce de tte est réalisée sous la forme d'un galet monté sur un axe. parallèle à l'axe du pendule et autour duquel il peut tourner. 14.-Clignoteur, conforme à la revendication 1, carac térisé par le fait qu'à coté du tiroir il est disposé une chambre d'échappement d'air, contenant de l'huile, à savoir une chambre dans laquelle l'air détendu sortant du cylindre est introduit de telle manière que l'huile, se trouvant sur le tiroir ou sur le parcours de celui-ci, est soufflé par le courant d'air. 15.-Clignoteur, conforme à la revendication 1, caractersé par le fait que le réservoir de réserve d'air comprimé est disposé à la base du clignoteur et a, de préférence, la forme d'une pièce de fond. 16.-Clignoteur, conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé par une disposition des aimants permanents par rapport aux systèmes de bobines telle que pendant un cycle de travail du mouvement du pendule, la source de lumière s'allume en deux endroits différents de préférence séparés l'un de l'autre par un intervalle angulaire, pendulaire de 30 . 17.-Clignoteur, conforme à la revendication 15, ca ractërisé par le fait que la source de lumière brille dans la zone de la position extrme du mouvement du pendule. 18.-Clignoteur, conforme à la revendication 16, ca ractérisé par le fait que pendant la durée d'éclairement de la source lumineuse, cette source proche de la position extrme du mouvement du pendule est déplacée.