Brevet FR2565015A1 — publié le 19851129

Système d'affichage d'un segment, notamment utilisé dans un affichage numérique télécommandé. La présente invention concerne un système d'affichage d'un segment par électro-aimants, tel que celui qui est dans un affichage numérique automatique et télécommandé. Parmi les nombreux systèmes d'affichage par segments électromagnétiques, on peut citer celui com- prenant deux électro-aimants, sous forme de pastilles en ferrite, qui sont logés dans un support isolant; deux aimants permanents montés en série, mais parallè- lement entre eux de part et d'autre d'un axe de rota- tion; un circuit de commande susceptible d'exciter les électro-aimants de manière à créer un champ magnétique apte à permettre, en fonction des polarités judicieuse- ment choisies des aimants en présence, la rotation des aimants permanents autour de l'axe de rotation et d'un angle tel que le segment qui est solidaire dudit axe de rotation puisse passer d'une position active visi- ble à une autre position active cachée. Lorsque le segment est amené dans une desdites positions, son dé- placement retour vers l'autre position initiale, est obtenu en inversant la polarité des impulsions déli- vrées par le circuit de commande de manière à inverser les polarités des aimants permanents. L'ensemble est tel qu'une rémanence magnétique dans les électro- aimants est nécessaire pour maintenir les aimants per- manents contre les électro-aimants, sauf a mettre conti- nuellement sous tension le circuit de commande ce qui est non souhaitable pour une bonne fiabilité du systé- me, d'autant que pour l'affichage d'un chiffre on uti- lise sept segments et donc autant de systèmes. De plus, il n'existe, dans un tel système, aucun moyen pour contrôler si le segment est bien dans une des deux positions actives précitées. Lorsque, pour une raison quelconque le segment vient à occuper une position indéterminée, l'utilisateur ne peut faci- lement savoir si le segment est caché ou si un incident s'est produit. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et de proposer un système qui soit très simple structurellement et très fiable, tout en étant d'un faible prix de revient. La présente invention a pour objet un système d'affichage d'un segment du type comprenant deux élec- tro-aimants fixes montés en série alimentés en tension à partir d'une commande électrique de manière à créer un champ magnétique dans chacun desdits électro-aimants, et un aimant permanent solidaire du segment et suscep- tible, sous l'action du champ magnétique créé, de se déplacer entre lesdits électro-aimants de manière à amener ledit segment d'une position active visible à une position active cachée, caractérisé en ce qu'audit segment est associé un seul aimant permanent, et en ce que la commande électrique excite les électro-aimants avec des impulsions de même polarité. La structure particulière d'un seul aimant per- manent et d'une commande électrique délivrant des im- pulsions de même polarité, permet de réaliser une sim- plification du système et de consommer moins de courant. Suivant une autre caractéristique, le système 25650o1 comprend des moyens de contrôle de la position du seg- ment entre ses deux positions actives, afin de permet- tre la détection d'un incident dans le système. D'autres avantages et caractéristiques appa- raitront à la lecture d'un mode de réalisation préféré de l'invention, donné à titre indicatif mais non limi- tatif, ainsi que des dessins annexes sur lesquels: La figure 1 est une vue en élévation du système selon l'invention, La figure 2 est une représentation schématique et simplifiée du circuit électrique associé au système. La figure 3 est une représentation du système selon un autre mode de réalisation. Le système selon l'invention comprend un sup- port de fixation 1 qui est fixé sur une embase d'ensem- ble, non représentée, et destinée à recevoir les sept systèmes nécessaires pour l'affichage d'un chiffre. En effet, comme cela est connu, chaque chiffre à afficher est composé de sept segments qui sont commandés' isolé- ment par un système dont le détail est donné ci-après, de façon que la combinaison ou plus exactement l'affi- chage d'un certain nombre d'entre eux produise le chiffre désiré. Le support de fixation 1 est positionné sur l'embase par quatre ergots 2 et fixé par une vis non représentée. Dans des orifices 3 ménagés dans des pro- longements 4 du support 1 est introduit un axe fixe 5 servant d'axe de rotation. Un circuit imprimé 6 est également monté sur le support 1. Le circuit imprimé 6 comprend deux élec- tro-aimants 7 et 8 dont les axes 9 et 10 des noyaux 11, 12 sont disposés perpendiculairement l'un par rap- port à l'autre. Chaque électro-aimant 7, 8 comporte un noyau 11, 12 constitué par une tige en acier qui est sertie sur leur ccrps 13, 14 de manière à éviter la création d'une rérmnence magnétique lorsque les enrou- lements desdits électro-aimants qui sont montés en série, cessent d'être parcourus par un courant électri- que. Deux rupteurs 15 et 16 tels que des interrupteurs à lame souple sont montés en série entre eux et en parallèle sur les deux électro-aimants 7, 8. Les rup- teurs 15 et 16 sont également reliés à un circuit de commande 17représenté très schématiquement sur la figure 2 et comprend un transistor 18 qui, lorsqu'il est conducteur, délivre toujours des impulsions de même polarité et de durée brève, de l'ordre de 50 ms. Une résistance 19, de valeur appropriée, est montée entre le rupteur 16 et le circuit de commande 17 et consti- tue un élément de chute de tension. Une ligne 20 relie une extrémité de l'enroulement de l'électro-aimant 7 ainsi qu'une extrémité du rupteur 15 à la masse. De ce fait, une tension positive, par exemple de 48 V, est créée en sortie du transistor 18, à chaque conduc- tion. Sur la ligne commune 21 de deux rupteurs 15 et 16 est connectée une diode 22 dont la sortie est con- nectée à un dispositif de mesure 23. Un aimant permanent 24 est monté entre les deux électro-aimants 7 et 8, de telle façon que lors- que ledit aimant 24 est plaqué sur l'un desdits électro-aimants 7, 8, son axe 25 soit perpendiculaire aux axes 9, 10. Pour ce faire, l'aimant permanent est, dans l'exemple représenté, solidaire d'un bras 26 de support d'un segment 27. La fixation du segment 27 sur le bras 26 peut être effectuée par tout moyen appro- prié tel que des crans, non représentés. L'ensemble bras 26 et corps de l'aimant permanent 24 est suscepti- ble de tourner autour de l'axe de rotation fixe 5, comme cela va être décrit à propos du fonctionnement. Lorsque le circuit de commande 17 est activé et délivre des impulsions, le passage du courant dans les bobines des électro-aimants 7 et 8 crée un champ magnétique. Les polarités des électro-aimants 7, 8 et de l'aimant 24 ayant été choisies convenablement, par exemple les pôles N en regard pour l'électro-aimant 7 et l'aimant permanent 24, il se produit un phénomène de répulsion et l'ai- mant permanent 24 est chassé vers la gauche avec une certaine vitesse, le rupteur 16 étant ouvert et le rupteur 15 fermé. Dès que la répulsion est amorcée, le circuit de commande est inhibé. L'aimant permanent 24 continue son déplacement, grâce à sa vitesse ini- tiale, et vient se plaquer contre le pôle S de l'élec- tro-aimant 8 qui, n'étant plus parcouru par aucun cou- rant, joue le rôle d'une pièce de fer contre laquelle se maintient le pôle S de l'aimant permanent 24. Pen- dant le mouvement de l'électro-aimant 24, le segment 27 qui lui est solidaire, tourne d'un même angle de rotation, 90 dans l'exemple, et passe de la position normale active o il est visible, et représentée en trait plein, à une autre position normale active o il est caché, représentée en traits pointillés. Le dispo- sitif de mesure 23 mesure la tension en sortie de la diode 22 qui, en raison de l'ouverture du rupteur 16, est égale à 48 V, aux pertes près dans les enroulements des électro-aimants 7 et 8. Lorsque le circuit 17 est à nouveau commandé et que d'autres orèves impulsions, de même polarité que les précédentes, parcourent les électroaimants 7, 8, le rupteur 15 étant alors ouvert et le rupteur 16 fermé,- il se produit une répulsion entre les pôles S en regard de l'électro-aimant 8 et de l'aimant perma- nent 24. De la même façon, après acquisition d'une certaine vitesse initiale par l'aimant permanent, le circuit de commande 17 est arrêté, et l'aimant perma- nent 24 continue son déplacement vers l'électro-aimant 7 sur lequel il vient s'appliquer et reste dans cette position jusqu'à la prochaine commande. Le segment 27 passe alors, pendant le déplacement de l'aimant perma- nent 24, dela position en traits pointillés à la posi- tion en trait plein sur la figure 1. Le dispositif de mesure 23 mesure à nouveau la tension en sortie de la diode 22, laquelle tension, pour cette position du segment 27 et en fonction de la valeur de la résistance 19, est égale par exemple à 24 V. Ainsi, suivant la valeur de la tension mesu- rée en sortie de la diode 22, on est assuré que le seg- ment est bien dans une de ses positions normales acti- ves. Si pour une raison quelconque, le segment 24 venait à occuper une position indéterminée entre ses positions normales, alors la tension mesurée en sortie de la diode 22 serait différente des précédentes, et plus vraisemblablement nulle. Dans ces conditions, on saurait qu'un incident s'est produit et qu'une inter- vention serait nécessaire. Bien évidemment, on peut associer au dispositif de mesure 23 une alarme optique et/ou sonore pour alerter l'opérateur qu'un incident s'est produit. Dans l'exemple représenté sur les dessins, on a fait référence à un système comprenant des rupteurs 15-, 16, chacun associé à un électroaimant 7, 8. Ces rupteurs assurent en fait une continuité électrique entre le circuit de commande 17 et la diode 22. On pourrait, aussi bien, envisager une autre continuité électrique. Par exemple, on peut recouvrir l'aimant permanent d'une matière conductrice qui serait reliée directement au circuit de commande. En position pla- quée contre un des électro-aimants, la continuité électrique est assurée par le noyau dudit électro- aimant. Quant à la résistance 19, elle serait disposée entre la diode 22 et une extrémité d'un enroulement d'un des électro-aimants, de manière à produire une chute de tension et permettre les mêmes mesures que précédemment. Dans un autre mode de réalisation représenté sur la fig. 3, le système comprend un seul électro-aimant 7 dont l'axe 9 est disposé orthogonalement à l'axe de rota- tion 5, et deux aimants permanents 24, 24' solidaires du segment 27. Le-s aimants permanents 24, 24' sont montés de part et d'autre de l'axe de rotation 5 de façon que lors de l'excitation de l'électro-aimant 7, l'un desdits aimants permanents 24' par exemple vienne se plaquer contre une extrémité dudit électro-aimant 7 pour une position active du segment 27. Lorsque l'électro-aimant 7 est à nouveau excité, l'aimant permanent 24' est repulsé, amenant de ce fait, l'autre aimant permanent 24 contre l'autre extrémité dudit électro-aimant 7. Bien évidemment, les polarités des aimants permanents 24 et 24' ainsi que ceux de l'électro-aimant 7 doivent être choisis de façon à obtenir des repulsions à chaque excitation de l'électro-aimant 7, comme d'ailleurs cela est explicité à propos du mode de réalisation de la fig. 1. Dans une forme de réalisation, l'axe 9 de l'élec- tro-aimant 7 est incliné de 450 sur l'horizontale de façon à permettre un montage simple des aimants permanents 24, 24' sur le segment 27, ces derniers éléments étant représentés sur la fig. 3 en traits pleins pour une position active et en traits pointillés pour l'autre position active. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Système d'affichage d'un segment (27), du type comprenant trois aimants dont au moins deux sont un électro-aimant fixe (7,8) alimenté en tension à partir d'une commande électrique (17) de manière à créer un champ magnétique dans ledit électro-aimant, et un aimant permanent (24) solidaire du segment et sus- ceptible, sous l'action du-champ magnétique crée, de se déplacer vers l'électro-aimant de manière à amener ledit segment d'une position active visible à une position acti- ve cachée, caractérisé en-ce que la commande électrique (17) excite l'électro-aimant avec des impulsions de. même polarité. 2 - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un électro-aimant (7) excité par des impulsions électriques de même polarité et deux aimants permanents (24, 24') solidaires du segment à afficher (27) , riun des-aimants permanents (24) venant en contact avec l'une des extrémités de l'électro-aimant pour une position active dudit segment (27) , tandis que l'autre aimant permanent (24') vient en contact avec l'autre extrémité dudit électro-aimant (7) pour l'autre position active dudit segment (27) 3 - Système selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comprend deux électro-aimants fixes (7,8), montés en série et excités par des impulsions électriques de même polarité, et un aimant permanent (24) solidaire du segment à afficher (27), ledit aimant permanent (24) se déplaçant entre les deux électro-aimants (7,8) 4 - Système selon la revendication 2, caracté- risé en ce que les aimants permanents (24, 24') sont montés sur le segment (27) de part et d'autre d'un axe de rotation qui est perpendiculaire à l'axe de l'électro- aimant (7). - Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'axe de l'électro-aimant (7) est incliné de 450 environ sur l'horizontale. 6 - Système selon la revendication 3, carac- térisé en ce que les électro-aimants (7,8) sont disposés suivant deux axes (9, 10) sensiblement perpendiculaires, et en ce que l'aimant permanent (24), dans chacune des positions, présente un axe (25) perpendiculaire à celui (9, 10) de l'électro-aimant (7,8) contre lequel il est appliqué. 7 - Système selon l'une des revendications 3 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend deux rupteurs (15, 16) reliés à ladite commande électrique (17), lesdits rupteurs étant montés en série entre eux et en parallèle sur lesdits électro-aimants (7,8) et en ce qu'un élément de chute de tension (19) est interposé entre la commande électrique (17) et un desdits rupteurs (15, 16). 8 - Système selon la revendication 7, carac- térisé en ce qu'une diode (22) est relié à un point commun entre les deux rupteurs (15, 16), et en sortie à des moyens de mesure de tension (23) 9 - Système selon la revendication 8, caracté- risé en ce qu'une tension de sortie sensiblement nulle sur la diode (22) correspond à une position indéterminée du segment entre les deux positions actives. - Système selon l'une des revendications 1, 3 ou 6, caractérisé en ce que. les électro-aimants (7,8) ne comportent pas de rémanence magnétique et sont dotés d'un noyau (11, 12) constitué par une tige en acier sertie sur leur corps. 11 - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande électrique (17) délivre des impulsions de même polarité et dont la durée est