Brevet FR2027107A1 — publié le 19700925

La présente invention concerne un commutateur à action rapide. Plus spécialement, la présente invention concerne un commutateur du type à roue à ergot présentant un boîtier en plusieurs 5 parties formant une cavité interne renfermant les éléments du commutateur, comprenant un panneau à circuits imprimés, un tambour rotatif auquel est fixée une lame frotteuse qui tourne avec lui, un dispositif d1actionnement présentant un organe de rotation comprenant un engrenage,entre le dispositif d1actionnement et le tambour 10 rotatif,pour faire tourner à volonté le tambour et sa lame frotteuse sur le panneau à circuit imprimé et dans des positions choisies de fermeture de circuits, lorsque ledit dispositif d1actionnement est déplacé sur un trajet prescrit. La présente invention a notamment pour objet un commutateur 15 du type à roue à ergot et un dispositif d' actionnement pour ce dernier, comprenant un bottier pour un panneau à circuits imprimés, et un tambour rotatif portant une lame de commutation, ion dispositif d'actionnement pour faire tourner le tambour comportant un levier d*actionnement s1étendant à l'extérieur du boîtier 20 et un élément de rotation pouvant être actionné entre le dispositif d1actionnement , à mesure qu'il est déplacé sur un trajet prescrit, et le tambour pour faire tourner à volonté la lame de commutation qu'il porte dans l'une ou l'autre direction, de façon à la déplacer sur le panneau à circuit imprimé pour 3a faire passer sur des 25 positions de fermeture de circuits ayant chacun une fonction propre. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressor-tiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, et donnant à titre explicatif, mais nullement 30 limitatif, plusieurs formes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : La figure 1 est une vue en perspective d'un double commutateur à roue à ergot, comprenant l'ensemble de commutation de la présente invention ; 35 la figure 2 est une vue en perspective éclatée des éléments de l'ensemble de commutation de la présente invention ; la figure 3 est une coupe détaillée suivant la ligne 3-3 de la figure 1 ; 69 27763 2 2027107 la figure 4 est une élévation de côté du dispositif d'ac-tionnement du commutateur suivant l'invention ; la figure 5 est une vue en plan d'un ensemble de commutation modifié comportant les éléments de commutation de l'invention ; 5 la figure 6 est une vue en perspeàtive d'une variante de certains des éléments de commutation tels qu'ils peuvent être utilisés dans la présente invention ; la figure 7 est une élévation de face d'un boîti.er de commutateur comportant la structure modifiée représentée sur la figure 6 10 et la figure 8 est une vue en perspective d'une autre variante de certains composants du commutateur tels qu'ils peuvent être utilisés dans la présente invention.. Comme on le voit sur la figure 1, deux ensembles de commu-15 tation 10 et 11 sont représentés comme étant montés côte-à-côte. Chaque extrémité de l'ensemble monté présente des plaques d'extrémité associées 12 et 13» respectivement, qui sont retenues en position montée par des dispositifs de liaison amovibles 14 tourillonnant à travers elles. 20 La présente invention concerne des éléments de commutation particuliers qui sont contenus dans l'ensemble 10, qui peuvent être assemblés comme représenté sur la figure 1 ou agencés sous forme d'un seul ensemble de commutation , comme représenté sur les .figures 5 et 7. Sur la figure 5, les plaques'd'extrémité 12 et 25 13 sont placées de chaque côté d'un boîtier modulaire 15 de commutateur formant un commutateur simple complet. Le boîtier modulaire 15 du commutateur, comme on le voit sur les figures 2 et 5» comprend un récipient creux , de forme rectangulaire, ouvert d'un côté, comportant une paroi latérale 16, 30 une paroi inférieure 17» une paroi avant 18 et des parois supérieure et inférieure 19 et 20. La paroi arrière 17 est de moins grande largeur que les parois supérieure et inférieure 19 et 20 et forme un évidement entre les parois supérieure et inférieure 19 et 20 pour y disposer la partie s.'étendant vers l'arrière 35 d'un panneau 21 à circuits imprimésj/e panneau 21 , lorsqu'il est 69 27763 3 2027107 en position montée, comme on le verra plus en détail ci-après, ferme normalement le côté ouvert du récipient 15 du boîtier du commutateur. Comme représenté sur la figure 1, la paroi latérale à décou-5 vert du panneau 21 est recouverte par l'ensemble de commutation 15, ou bien, dans la construction représentée sur la figure 5, il est recouvert par la plaque d'extrémité 13. La paroi antérieure 18 du récipient 15 forme,au voisinage de ses bords supérieur et inférieur,une lèvre 22 s'étendant vers 10 l'avant, la paroi présentant entre ces bords une courbure uniforme dans laquelle est ménagée une ouverture 23. Un arbre 24 est porté par la paroi latérale 16 et fait saillie vers l'intérieur de la cavité centrale du récipient 15. Cet arbre 24 s'étend dans une ouverture interne 25 ménagée dans le 15 corps circulaire d'un dispositif 26 d'actionnement du commutateur. Le dispositif d'actionnement 26 comprend un corps massif curviligne 27 qui comporte un bras d'actionnement allongé 28 s'étendant radialeaient. La partie restante du corps du dispositif d'actionnement 26 comporte un anneau curviligne 29 , dont la péri-20 phérie interne présente des dents 30. Comme on peut le voir sur les figures 2 et 4, la partie annulaire 29 du dispositif d'actionnement 26 a un diamètre supérieur à celui de la partie curviligne 27 du corps , de façon à former des épaulements de butée 29' aux Jonctions entre les deux parties. La partie 27 du corps présente 25 un bout d'arbre 31 s'étendant perpendiculairement qui est destiné à pénétrer dans un orifice 32 ménagé dans la paroi latérale 16 d'un côté de l'arbre 24 et en alignement Horizontal avec ce dernier. Au cours du montage des éléments du commutateur, le dispo-30 sitif d'actionnement 26 est placé dans le récipient 16 , de façon que le bras d'actionnement radial 28 fasse saillie depuis l'ouverture 23 ménagée dans la paroi avant 18. Le bout d'arbre 31 pénètre dans l'orifice 32 ménagé dans la paroi latérale 16 , de manière à maintenir le dispositif d'actionnement 26 en position de pivotement 35 par rapport à la paroi avant 18 , de façon que son bras 28 et une partie du corps 27 fassent saillie hors de l'ouverture 23 , comme on le voit sur la figure 3. 69 27763 4 2027107 Un tambour 33 est destiné à être monté sur l'arbre 24. Le bord périphérique du tambour 33 présente sur un secteur plusieurs dents de repérage 34. Le secteur restant du bord périphérique du tambour 33 présente des symboles ou chiffres 35 indiquant 5 la position du commutateur qui sont destinés à être exposés à travers la fenêtre 23 ménagée dans la paroi avant 18 du récipient 15 lorsque le tambour 33 est monté sur l'arbre 24. Un moyeu denté 36 s'étend exialement autour du centre du tambour 33. Le moyeu denté 36, lorsqu'il est placé avec le tambour 10 33 sur l'arbre 24, pénètre dans l'ouverture centrale 25 du dispositif d'actionnement 26 et engrène avec les dents 30 de la partie annulaire 29 du dispositif d'actionnement 26. Ainsi, par un mouvement pivotant du dispositif d'actionnement 26 , le tambour 33 est mis en rotation dans une mesure limitée par la liaison par en-1 5 grenage entre son moyen 36 et le secteur denté 29 du dispositif d'actionnement 26 , dans l'une ou l'autre direction autour de l'arbre 24. Comme décrit ci-dessus, le dispositif d'actionnement 26 est relié au tambour de commutation 33 à un rapport d'engrenage 20 tel,entre ses dents 30 et le moyeu denté 36 , que le mouvement curviligne du dispositif d ' actionnement 26 autour de son goujon de pivotement 31,d'une extrémité de sa course à l'autre, fait tourner le tambour d'une distance correspondant à dix positions de commutation. 25 Une-lame de commutation 37 est montée sur la face latérale opposée du tambour 33 et concentriquement autour de l'orifice central ménagé à travers ce dernier, cette lame comportant une série de doigts de contact radiaux 38,dont les extrémités libres sont en dehors du plan normal de la face du tambour 33 , de 30 manière à être déplacés sur les circuits imprimés 39 formés sur la face en regard du panneau 21 . Pour placer correctement le panneau 21 à circuits imprimés par rapport à la lame de commutation rotative 37, le panneau 21 présente un orifice 40 destiné à tourillonner librement sur l'arbre 35 24. Le panneau 21 comporte également des orifices 43 qui sont destinés à recevoir des goujons de centrage 44 faisant saillie latéralement depuis la surface marginale en regard de la paroi arrière 17. 69 27763 5 2027107 Ainsi, lorsque le dispositif d1actionnement 26 est en position de pivotement dans le récipient 15 et lorsque le tambour 33 peut tourner sur l'arbre 24, le panneau 21 à circuits imprimes est placé dans les limites de la paroi avant 18 et des parois 5 supérieure et inférieure 19 et 20, l'arbre 24 pénétrant dans l'orifice 40 et les goujons 44 pénétrant dans les -orifices 43 ménagés dans le panneau 21. Près des anglés arrière du récipient 15 sont formés des bossages circulaires 45 dans lesquels est ménagé un orifice, et 10 les éléments de liaison 14 sont destinés à passer dans ces orifices, le bossage 45 de l'angle supérieur coopère -avec une protubérance 46 de la surface adjacente de la paroi arrière 17 pour former un passage restreint 47 dans lequel passe un ressort plat de repérage 48. Une extrémité du ressort 48 est cintrée pour former un rebord 15 latéral 49 qui est maintenu prisonnier dans l'angle formé par la paroi arrière 17 et la paroi supérieure 19 à, leur jonction. L'extrémité opposée du ressort 48 est en forme de Y, comme indiqué en 50, de façon à pénétrer élastiquement entre deux dents correspondantes 34 formées dans le secteur du bord périphérique du tambour 20 33. Grâce à cette disposition, le ressort 48 détermine le mouvement de rotation du tambour 33. En montant le commutateur 10 entre les plaques d'extrémité 12 et 13» comme représenté sur la figure 5» ou entre la plaque d'extrémité 12 et l'ensemble modulaire 11 , comme représenté sur 25 la figure 1, chaque élément est aligné et est mis en position correcte. Comme on le voit sur la figure 2, la surface marginale à découvert de la paroi supérieure 19 et celle de la paroi inférieure 20, au voisinage de leurs jonctions avec la paroi arrière 17, ainsi que la paroi avant 18 , au voisinage de la lèvre 22 30 ainsi formée, portent des goujons de centrage 51 s'étendant latéralement. Ces goujons 51 peuvent être introduits dans des orifices 52 alignés d'une façon correspondante ménagés dans la surface 53 de la paroi externe de l'ensemble modulaire 11, comme représenté sur la figure 2, ou dans des orifices alignés ménagés 35 dans la surface de la paroi en regard de la plaque d'extrémité 13 (non représentée) lorsque l'ensemble est monté,comme représenté sur la figure 5. 69 27763 6 2027107 En ce qui concerne les plaques d'extrémité 12 et 13,- dont chacune est de construction analogue, à l'exception des configurations évidentes, il convient de noter que chaque plaque d'extrémité comprend une paroi massive 54 sensiblement affleurante 5 qui se teimine à son extrémité avant par un rebord latéral 55. Chacun des rebords 55 de chaque plaque d'extrémité 12 et 13 présente une butée 56 qui définit la zone curviligne 57 de la paroi avant correspondant à la paroi avant 18 de l'un ou l'autre des commutateurs 10 et 11, comme on le voit sur la figure 1 . 10 Près du bord arrière de chacune des parois 54 de chaque plaque 12 et 13 sont ménagés des orifices 58 destinés à être alignés avec les orifices ménagés dans les bossages circulaires d'angle 45 du récipient 15. Dans ces orifices peuvent pénétrer les éléments de liaison 14 par lesquels chaque ensemble modulaire est monté. 15 Un dispositif d'actionnement de commutateur légèrement modifié est représenté sur la figure 5, et la modification réside dans le décalage oblique de la partie d'actionnement 28 faisant saillie radialement d'un côté et à l'écart de la ligne de visée ou d'observation de l'ouverture 23 ménagée dans la paroi avant 18 du 20 récipient 115. Une autre variante d'un dispositif d'actionnement est représentée sur les figures 6 et 7 sur lesquelles le dispositif d'actionnement 59 de cette construction comprend un corps de forme rectangulaire ayant une ouverture centrale agrandie,dont la paroi 25 arrière 61. présente plusieurs dents 62. Un bras d'actionnement 63 s'étend latéralement depuis la partie médiane du dispositif d'ac-tionnement 59 et est destiné à passer à travers une fente allongée 64 ménagée dans la paroi avant du boîtier 65 du commutateur dans la zone définie par les rebords en saillie 66, comme on le 30 voit sur la figure 7. la paroi avant du dispositif d'actionnement 59 comporte une fente de guidage 67 dans laquelle pénètre une plaque de guidage correspondante (non représentée) de l'une des parois du boîtier^ lorsque le moyeu denté 68 du bras rotatif 69 tourillonne librement 35 sur un arbre et est placé dans l'ouverture centrale ménagée dans le dispositif d'actionnement. Ainsi, le dispositif d'action-nement 59 est relié au tambour rotatif 69 et son mouvement est 69 27763 7 2027107 limité dans un plan vertical,de sorte que les dents 62 engrènent avec le moyeu denté 68 et font tourner le tambour 69 pour présenter des chiffres ou symboles différents 70 dans la fenêtre 71 ménagée dans la paroi avant du commutateur 65. 5 Avec une légère modification»qui comporte le placement d'un goujon de guidage en relation verticalement espacée avec l'arbre 24 , un dispositif d'actionnement ayant la forme d'une crémaillère 72 peut être associé à un pignon 73 porté au centre d'un tambour de commutation rotatif 74, comme on le voit 10 sur la figure 8. Le dispositif d'actionnement à crémaillère 72 serait alors déplacé horizontalement dans une ouverture ménagée dans la paroi avant du boitier du commutateur , de manière à faire tourner le tambour 74. Naturellement l'invention n'est pas limitée aux formes de 15 réalisation décrites et représentées et est susceptible de recevoir diverses variantes rentrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. 69 27763 8 2027107 BEVETOICATIONB 1. Commutateur numérique comprenant un "boîtier présentant une ouverture ménagée dans sa paroi avant et formant à l'intérieur une cavité dans laquelle est placé un panneau à circuits imprimés 5 commutateur caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'actionnement monté pour tourner dans la cavité du boîtier du commutateur, un élément formant un axe autour duquel le dispositif d'actionnement peut tourner dans la cavité du boîtier, des contacts fermant des circuits à l'intérieur de la cavité et qui peuvent 10 être déplacés sur le panneau à circuits imprimés par un mouvement « de rotation du dispositif d'actionnement autour de son axe, un indicateur de position pour les contacts de fermeture des circuits monté dans la cavité et mobile autour d'un axe espacé dudit élément formant Tin axe pour le dispositif d ' actionnement et parallèle 15 à ce dernier élément, ledit indicateur présentant une partie périphérique qui est visible à travers l'ouverture ménagée dans la paroi avant du boîtier, des éléments associés du dispositif d'actionnement pour le faire tourner autour de son axe, à mesure que le dispositif d'actionnement tourne autour de son propre axe 20 et que les contacts de fermeture des circuits sont déplacés sur le panneau à circuits imprimés jet un élément du dispositif d'actionnement s'étendant à travers une partie de l'ouverture ménagée dans la paroi avant du boîtier et étant mobile dans cette dernière pour faire tourner le dispositif d'actionnement et 25 l'indicateur de position dans l'une ou l'autre direction , et pour faire tourner les contacts de fermeture des circuits sur le panneau à circuits imprimés du commutateur numérique. 2. Commutateur numérique selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend un élément de repérage pour placer 30 à volonté l'indicateur de position dans l'ouverture formée dans la paroi avant du boîtier,lorsque ce dernier est mis en rotation dans l'une ou l'autre direction dans le dispositif d'actionnement. 3. Commutateur numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1'indicateur de position comprend un tambour pré- 35 sentant des chiffres ou symboles sur une partie de son bord circonférentiel dont une partie est visible à travers l'ouverture ménagée dans la paroi avant du boîtier, la partie restante du 69 27763 9 2027107 tord circonférentiel étant entaillée pour coopérer avec l'élément de repérage,afin de placer à volonté l'indicateur de position dans l'ouverture ménagée dans la paroi avant du "boîtier. 4. Commutateur numérique selon la revendication 2 , carac-5 térisé en ce que l'élément de repérage comprend un ressort situé dans la cavité du boîtier et qui peut venir au contact du bord circonférentiel entaillé de l'indicateur de position pour retenir élastiquement l'indicateur dans l'ouverture ménagée dans la paroi avant du boîtier. 10 5 • Commutateur numérique" selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément associé de l'indicateur de position comprend un moyeu denté, dont les dents engrènent avec des dents du dispositif d ' actionnement , le rapport d'engrenage entre elles étant tel que ,lors d'un mouvement du dispositif d'actionnement, des 15 parties différentes de l'indicateur de position sont visibles dans l'ouverture ménagée dans la paroi avant du boîtier et que les contacts de fermeture des circuits sont déplacés et amenés dans une position prédéterminée sur le panneau à circuits imprimés. 6. Commutateur numérique selon la revendication 1, caractérisé 20 en ce que l'élément du dispositif d'actionnement,s'étendant depuis une partie de l'ouverture ménagée dans la paroi avant du boîtier et mobile dans cette dernière,comprend un levier allongé s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe du dispositif d'actionnement et de l'indicateur de position , et qui est destiné à être 25 déplacé dans l'une ou l'autre direction sur toute la longueur de cette partie de l'ouverture ménagée dans la paroi avant du boîtier. 7. Commutateur numérique selon la revendication 6 , caractérisé en ce qu'une partie de la longueur du levier 30 allongé est disposée obliquement d'un côté d'une partie de l'ouverture ménagée dans la paroi avant du boîtier et à l'écart de la ligne d'observation de l'indicateur de position. 8. Commutateur numérique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément du dispositif d1actionnement,faisant 35 saillie depuis une partie de l'ouverture ménagée dans la paroi avant du boîtier et mobile dans cette dernière,comprend un levier allongé s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe du 69 27763 1Q 2027107 dispositif d1actionnement et de l'indicateur de position,et destiné à être déplacé dans l'une ou l'autre direction , sur toute la longueur de cette partie de l'ouverture ménagée dans la paroi avant du boîtier. 5 9. Commutateur numérique selon la revendication 8, caractérisé en ce qu 'une partie de la longueur du levier allongé est décalée obliquement d'un côté d'une partie de l'ouverture ménagée dans la paroi avant du boîtier et à l'écart de la ligne de visée ou d'observation de l'indicateur de position.