Brevet FR2010139A1 — publié le 19700213

La présente invention est relative à des agencements de commutateurs à lame notamment pour émetteur à clavier de machine à écrire ou analogue On a trouvé souhaitable d'utiliser des commutateurs à lame et des moyens d'opérateur à aimant permanent pour détecter le mouvement d'articulation dans le mécanisme opératoire de dispositifs de manipulation d'informations, tel qu'un dispositif à perforation ou un dispositif émetteur à machine à écrire et ainsi pour fournir une indication de l'état opératoire du mécanisme. Par exemple, on peut souhaiter fournir un signal chaque fois qu'unie articulation sélectrice dans un perforateur ou une machine à écrire est commandée.Lorsque de multiples articulations sélectrices sont montées en position intimement adjacente les unes aux autres comme avec le mécanisme opératoire d'un perforateur ou d'un clavier de machine à écrire, les champs ma gnétiques des aimants adjacents d'opérateur peuvent opérer sur les contacts de commutateurs à lame adjacents d'une manière non désirée. En conséquence, la présente invention concerne d'une façon générale un agencement pour loger un commutateur à lame ainsi qu'un aimant d'actionnement et un porteur de cet aimant, si bien qu'une pluralité d'unités de logement peuvent titre montées dans une relation étroitement espacée pour fonctionner de façon indépendante sans interférence les unes avec les autres0 te porteur d'aimant et le commutateur à lame de chaque unité sont montés dans des compartiments de logement voisins avec le porteur sup- porté de façon coulissante pour se déplacer dans une direction généralement parallèle à l'axe longitudinal du commutateur Dans l'exemple de réalisation illustré ici, le porteur a des bras de support opposés s'étendant d'une façon généralement parallèle à l'axe du commutateur et un moyen de commande s'étendant au-delà de l'enveloppe généralement perpendiculaire à l'axe du commutateur en vue d'tre connecté à un systLė de mécanisme de commande associé.Plusieurs logements peuvent être empilés avec les axes des lames, les axes des aimants et les Ioycns de commande, en relation généralement parallèle La présente invention sera maintenant décrite en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 est une vue d'extrémité en élévation dune en veloppe de commutateur à lame selon de. caractéristiques de la présente invention La figure 2 est une Mue en coupe, prise le long de la ligne 2-2 de la figure 1. La figure 3 est une vue d'extrémité en élévation du logement ou boîtier de commutateur à lame de la figure 1. La-figure 4 est une vue en coupe,- prise le long de la ligne 4-4 de la figure 2. la figure 5 est une autre vue en élévation latérale d'une enveloppe de commutateur à lame selon des caractéristiques de la présente invention. La figure 6 est une vue en élévation latérale d'une pluralité de logements ou boîtiers commutateur à lame associés à titre d'exemple avec un poinçon d'un système de manipulation d'information. La figure 7 est une vue en coupe, prise le long de la ligne 7-7 de la figure 6. La figure 8 est une illustration 'schématique d'un agencement de la technique antérieure. La figure 9 est une illustration schématique d'un autre agencement de la technique antérieure. ta figure 10 est une illustration schématique de l'agenee- ment selon des caractéristiques de la présente invention dans une position de fonctionnement, et La figure 11 est une illustration schématique de l'agencement selon des caractéristiques de la présente invention dans une seconde position de fonctionnement. Dans les agencements de commande de commutateurs à lame de la technique antérieure, les contacts étaient commandés par la présence ou l'abscence d'un champ magnétique d'une force de commande suffisante0 Ainsi, comme montré dans la figure 8, -par exemple-,- un aimant mobile l'était monté avec l'axe magnétique 2 placé entre les piles parallèle-s aux lames de contact 3 et 40 le mouvement de l'aimant parallèle aux lames de contact aurait pour cause que le champ magnétique 5 du pôle nord, par exemple, serait amené en et hors-de-la relation de- comman de-aux lames de contact.Dans beaucoup d'applications, un fonctionnement convena ble dépend du maintien d'une relation critique entre des facteurs tels que l'intensité du champ magnétique, la sénsibilité des lames de contact, l'espacement et la position de l'aimant et des lames de contact et l'influence d'appareillages voisins. En ce qui concerne ce dernier facteur, dans un agencement de commutateurs em pilés et de commandes magnétiques de ce type, l'intensité de n'importe quel champ magnétique peut varier suivant la position des aimants voisins.Dans beaucoup d'applications, des changements dans la position des aimants voisins changerait l'intensité des champs magnétiques voisins si bien que les contacts à lames voisins seraient commandés ou actionnée par inadvertance0 Dans un autre type d'agencement de commande-de commutateurs à lame de la technique antérieure, montré dans la figure 9, un aimant fixe 1 était monté avec l'axe magnétique 2 placé entre les piles s'étendant transversalement aux lames de contact 3 et 4. Un écran protecteur mobile 6 entre les lames de contact et l'aimant, contrôle la commande des lames de contact .Ainsi, l'actionnement positif des lames de contact était obtenu en utilisant un aimant fixe de force suffisante et l'élément d'écran protecteur mobile additionnel0 La présente invention élimine les problèmes de la technique antérieure en utilisant le principe d'un aimant mobile à champ équilibré déplaçable entre des positions de fonctionnement espacées par rapport à un commutateur à lames.Ainsi qu'il est montré dans les figures 10 et 11, un aimant mobile 1 est monté avec l'axe magnétique 2 entre les pales s'étendant transversalement à angle droit par rapport aux lames de contact 3 et 40 De plus, l'aimant mobile est placé centralement par rapport aux contacts des lames dans l'une des positions de fonctionnement (figure 10), si bien que, des champs magnétiques équilibrés sont établis dans les lames de contact pour les maintenir dans une position ouverte, par exemple, par la force de répulsion de pales nord semblables 7 et 8. Lorsque 1'aimant est déplacé parallèlement aux lames de contact vers l'autre position de fonctionnement (figure 11), un pôle sud 9S est établi à l'extrémité de la lame 3 alors qu'un pôle nord 9N est maintenu à l'extrémité de la lame 4. Ainsi, la force d'attraction des pales opposés amène les lames à se déplacer pour venir dans une position fermée Des aimants mobiles voisins ne provoqueront aucune variation significative dans le champ excercé par l'aimant 1 étant donné qu'ils sont tous orientés avec leurs axes magnétiques s'étendant transversalement par rapport aux lames de contact, et qu'il n'y a que peu d'influence opposée de chevauchement de leurs champs magnétiques. De plus, le positionnement de l'aimant par rapport aux lames ainsi que l'intensité de l'aimant sont bien moins critique, L'aimant est mobile dans une gamme de positions dans'lesquelles le champ équilibré est maintenu et une gamme de positions dans lesquelles un champ déséquilibré est maintenu.La position exacte à laquelle les contacts s'ouvrent et se ferment par suite du changement de la position de champ équilibré à la position de champ déséquilibré n'est pas critique puisque l'ouverture et la fermeture des contacts sont destinées à fournir un signal indicatif d'un changement de condition de position et non nécessairement le temps auquel le changement se produit. En se référant maintenant aux figures 1-4 une unité de logement ou bottier 20, porteuse d'aimant-commutateur, sous la forme d'une structure analogue à une boîte rectangulaire de largeur relativement faible comprend un élément de botte à cinq parois 21 et un élément de plaque de couverture 22 réunis par des moyens convenables de fixation, tels quedes rivets 23, 24 et formant une cavité de botte entre ceux-ci. tes moyens de fixation peuvent aussi avantageusement prendre la forme d'un couvercle retenu par friction d'enclenchement.La cavité comprend une partie de commutateur 25, une partie de porteur d'aimant 26, des parties portant des fentes de guidage de porteur 27, 28, et une partie de connexion d'organe de commande 29. Les côtés opposés 50, 31 de la botte sont généralement plats et parallèles pour permettre à plusieurs bottes d'être montées en relation de contact parallèle, tel que montré dans la figure 7. Une partie décalée 32 peut être prévue pour recevoir un écran protecteur (non représenté) mais il a été trouvé qu'un tel écran n'est généralement pas nécessaire. Un porteur d'aimant 33 est monté de façon coulissante dans la cavité de logement entre les parois opposées de la botte Un aimant permanent en forme de barre 34 ayant des piles nord et sud N, S, est monté dans une fente 35 dans le porteur Un commutateur à lame 36 de type classique et comprenant une enveloppe de verre allongée 37 renfermant des contacts à lame allongés 38 et 39 susceptibles d'être commandés magnétiquement qui sont montés de façon à pouvoir autre commandés entre des positions ouvertes et fermées en réponse à l'équilibre ou au déséquilibre du champ magnétique, tel que précédemment décrit, est placé dans la partie de cavité 25.Les parties d'extrémité des contacts 40 et 42 s'étendent à travers les parties d'enveloppe 44 et 46 et sont électriquement connectées aux bornes 50 et 52. Des parties de connexion 60 et 62(stétendant vers l'extérieur) des bornes sont reçues dans des fentes de positionnement dans la paroi de logement. Des parties intermédiaires 64 et 66 des bornes s'étendent à travers et au-delà de la paroi de logement ét ont des parties d'extrémités verticales 70 et 72 adaptées pour entre connectées à un circuit de signal actionné par l'ouverture et la fermeture des contacts pour indiquer un changement de position d'une articulation associée. Les contacts sont sollicités par le ressort vers une position ouverte et sont magnétiquement commandés vers la position fermée lorsque la condition équilibrée du champ magnétique se modifie. Les contacts sont adaptés pour être ouverts et fermés en faisant varier la position du champ magnétique de l'aimant 34 par rapport à ceux-ci. L'aimant, le commutateur à lame et le porteur-sont montés d'une façon particulière les uns par rapport aux autres. Le porteur 33 est monté de façon à pouvoir subir un mouvement de va-etvient dans une direction parallèle à l'axe longitudinal des contacts de commutateurs. L'aimant 34 est positionné de façon que son axe, c'est-à-dire une ligne imaginaire s'étendant entre les pôles nord et sud, soit perpendiculaire à l'axe longitudinal des contacts de commutateur et au chemin du déplacement du porteur et de l'aimant.De cette manière, le champ magnétique commandant les contacts s'étend directement entre le pôle nord et les contacts de commutateur et a des effets négligeables ou est affecté par des aimants voisins puisque des pâles analogues coïncident et sont déplacés latéralement pour maintenir la relation désirée Le porteur 33 est supporté de façon à pouvoir se déplacer par des bras de guidage 74 et 76 s'étendant dans des directions opposées1 reçus dans les fentes de guidàge 27,29. Les parties d'extrémité 78, 80 peuvent s'étendre vers l'extérieur à partir du logement et peuvent entre adaptés pour être engagées par n'im- porte quel moyen d'articulation convenable.Un moyen de commande 82 ayant une fente 84 est prévu sur le porteur et s'étand à à travers lt logement dans une direct Ion généralement perpendiculaire à sa direction de mouvement. Un ressort dè compression 85 est monté dans une fente 36 dans le porteur entre une butés 87, solidaire de la partie de boîte 21, et une butés 88 sur le porteur à l'extrémité de la fente de façon à pousser le porteur vers l'une des positions de commande de contact. Le ressort peut être agencé de façon à pousser l'organe de commande dans la condition normalement ouverte, dans la condition normalement fermée, ou peut être supprimé pour-une charge minimale lorsqu'il est utilisé sur le mécanisme, tel que dans les figures 6 et 7. Le logement 30 et l'organe de commande 33 sont préférablement faits au moyen d'un matériau plastique non ferro-magnétique, tel qu'un matériau en résine d'acétal , ayant des caractéristiques de faible coefficient de frottement qui facilitent le mouvement du porteur par rapport au logement et éliminent le besoin de graissage. Une résine d'acétal polymérisé, telle que le produit connu sous la marque Delrin de la Société Dupont de Nemours qui a une résistance élevee à la corrosion, une grande endurance à la fatigue, une élasticité élevée et une grande compacité, est particulièrement convenable. En se référant maintenant aux figures 6 et 7, un arbre de fonctionnement 89, porté par une de plusieurs articulationsmobiles 90, 90', etc.. de mécanisme de fonctionnement, neuf de ces articulations étant prévues dans l'exemple de réalisation représenté, est reçu dans la' fente 84 de chaque partie de commande 82 dans plusieurs logements 30 montés en empilement intérieure Des paires de logements sont montées en butée les unes avec les au tres et empilées en groupes de part et d'autre des articulations. tes logements sont montés entre des parois de support 91, 92 sur lesquelles des plaques de montage 94, 96 sont fixées par des mo- yens de fixation convenables 98, 100, et une tige de support et de guidage 101, sur laquelle les articulations 90 sont montés de façon à pouvoir pivoter et glisser. Des ouvertures convenables de support de logements 102 et 103 (figure 5) reçoivent les tiges de support 104 et 105 (figure'7) fixees aux plaques de support 94, 96. tes tiges de support peuvent remplacer des rivets 23, 24, montrés dans la figure 2, et peuvent entre montées dans les ouvertures de rivet. Les articulations 90 sont illustrées comme étant constituées par des éléments d'interposition associés avec un perforateur de bande de papier d'une combinaison de machine à écrire et de lec teur de perforations, du type décrit dans la demande de brevet américain N 519872 déposée le 11 janvier 1966. Ces articulations ou liaisons, sont déplaçables linéairment en tre une position de fonctionnement (articulation 90) et une posi- tion de non fonctionnement (articulation 90') par' rapport aux éléments de perforation (non représentés). Des barres de verrouil- lage libérables 106, 107 peuvent être engagées avec des butées 108, 109 pour maintenir les articulations dans la position de non fonctionnement contre la poussée d1un ressort (non représenté) qui déplace les articulations à partir d'une position de non fonctionnement jusqu'à une position de fonctionnement0 Des solénoides de si gnaux d'entrée 110, 112 sont sélectivement susceptibies d'être commandés pour déplacer les barres.Une came 114 est associée à chaque articulation0 La came est efficace pour commander par pivotement les articulations. Ces articulations, dans la position de fonctionnement commandent les éléments de perforation associés tandis que ces articulations dans la position de non fonctionnement ne provoquentpas de mouvement de perforation de leurs éléments de perforation associés. La came est efficace pour ramener les articulations à la position de non fonctionnement et pour effectuer l'engagement de verrouillage avec les barres de verrouillage. Tans le fonctionnement des articulations entre la position de fonctionnement et la position de non fonctionnement,l'organe de commande 33 est déplaçable entre une position localisant le champ magnétique dans sa relation d'influence sur les contacts et une position plaçant le champ magnétique hors de la réaction d'influence avec ces contacts. Ainsi, le mouvement des articulations déplace l'organe de commande à travers les liaisons à tige et à fente 84, 86 et amène les contacts à s'ouvrir et à se fermer Ce moyen de commande a une longue durée d'utilisation, c'est-à-dire plus de cent millions de cycles puisqu'il est construit en matière plastique nécessitant très peu d'efforts pour l'actionnement et n'étant pas soumis au collage pendant l'utilisatione tes logements de commutateur à lame sont empilés côte à cOte. le champ magnétique de l'aimant permanent de chaque logement n'agit pas de façon importante sur n'importe lequel des commutateurs à lame voisins dans les autres logements.Par suite, on constate qu'aucun moyen d'écran n'est nécessaire entre les divers commutateurs à lame décrits dans la présente invention. lorsque les logements de commutateurs sont empilés comme représenté les champs magnétiques sont parallèles et s'étendent dans la meme direction. Seulement 5 à 10 ss du champ magnétique d'un aimant permanent sont efficaces sur les contacts à lame dans les logements voisins suivants, Il en résulte que seu- lement le mouvement de l'aimant permanent associé avec un commutateur à lame particulier provoque le mouvement des contacts et le besoin d'écran pour des aimants permanents est élimine. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Agencement de commutateur à lame caractérisé en ce qu'il comprend un commutateur à lame ayant une paire de contacts de lame allongés s1 étendant généralement en parallèle qui peuvent être ac- tionnés entre des positions ouvertes et fermées par l'application d'un champ magnétique, un logement, le commutateur à lame étant monté dans le logement, un porteur monté de façon coulissante dans le logement pour se déplacer dans une direction parallèle aux contacts de lame, et un aimant permanent porté par le porteur et ayant un champ magnétique orienté dans T7me direction perpendiculaire à la direction de mouvement du porteur et des contacts de lame 2 - Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la logement et le porteur sont construits au moyen d'un matériau plastique autolubrifiant et léger, si bien que le mouvement du glissement du porteur a lieu avec facilité. 3 - Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement comprend deux éléments de plaque maintenus en butée et définissant entre eux une cavité de commutateur et une cavité de porteur, le commutateur étant monté dans la cavité de commutateur et le porteur étant monté dans la cavité de porteur et, des moyens de commande pour le porteur s1 étendant vers l'extérieur du logement pour un engagement de fonctionnement avec l'ar- ticulation associée d'un appareil de traitement d'information ou e analogue. 4 - Agencement selon la revendication 5 caractérisé en ce que le logement a deux ouvertures de guidage opposées et alignées,pla= cées sur un axe généralement parallèle à l'axe du commutateur à lame, et en ce que le porteur possède deux parties d'extrémité s'étendant à travers les ouvertures de guidage alignées et opposées dans le logement pour supporter de façon coulissante le porteur dans ce dernier. 5 - Agencement selon la revendication 4, caractérisé en ce que le logement a une ouverture de moyen de commande placée en opposition par rapport au commutateur à lame et le moyen de commande s'étendant à travers cette ouverture. 6 - Agencement selon la revendicat-on 5, caractérisé en ce qu ' on prévoit des moyens de localisation montes dans le logement pour placer le porteur dans ut'e première relation prédéterminée par rapport au commutateur à lamc et efficace pour permettre le mouvement du porteur pour établir une seconde relation prédétermi née par rapport au commutateur à lame. 7 - Agencement selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de localisation comprend des moyens de ressort placés entre le logement et le porteur pour pousser le porteur dans une position où l'aimant est placé par rapport aux contacts de lame pour établir un premier positionnement prédéterminé de ces conZ tacts0 8 - Agencement selon la revendication 3,caractérisé en ce que le logement est un élément en forme de boîte rectangulaire re- lativement mince défini par des surfaces latérales opposées et parallèles et une surface de bords transversale, l'aimant étant monté pour se déplacer entre et parallèlement aux surfaces latérales opposées, une ligne imaginaire s'étendant entre les pôles nord et sud de l'aimant étant parallèle aux surfaces latérales opposées, si bien que le champ magnétique est fondamentalement limité entre les parois latérales opposées. 9 - Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est utilisé avec un appareil de traitement d'informations, t en ce qu'il comporte une structure de support associée à cet appareil, plusieurs logements montés sur la structure de support et un commutateur à lame monté dans chaque logement, les axes longitudinaux des commutateurs à lame étant positionnés en pa- allèle et espacés, des moyens couplant les logements en parallèle en étant empilés et l'aimant permanent porté par chacun des porteurs ayant un champ magnétique placé dans une direction génralement perpendiculaire à la direction de mouvement des porteurs et aux axes des commutateurs à lame si bien que les champs des aimants permanents voisins ont un effet négligeable sur des aimants permanents voisins et on élimine la nécessité d'une protection dues aimants permanents. 10 - Agencement selon la revendication 9, caractérisé en ce que les porteurs possèdent des moyens de commande s'étendant depuis le logement dans une relation généralement parallèle. tl - Agencement selon la revendication 10,caractérisé en ce que le moyen de commande s'étend à partir des logements dans une direction généralement perpendiculaire au mouvement des porteuse 12 - Agencement selon la revendication 9, caractérisé en ce que chacun des commutateurs a lame possède une paire de contacts de lame s'étendant dans une direetion généralement parallèle à 1 direction de mouvement des porteur, et des champs magnétiques appliqués à chacun des contacts de lame de chaque commutateur, sont sensiblement limités aux contacts de lame associés et à l'enveloppe associée.