Brevet FR2060066A1 — publié le 19710611

La présente invention est relative à un commutateur coaxial tournant dont le boîtier constitue le conducteur externe et est en liaison avec les bornes des conducteurs extérieurs, lesquels sous la forme de conducteurs en forme de bande peuvent etre mis en contact avec les bornes de conducteurs internes portés par le boitier, les conducteurs internes étant situés sur le rotor de commutation. Dans les commutateurs coaxiaux connus de ce type tous les conducteurs en forme de bande sont dans un plan sur un rotor de commutation ayant la forme d'un disque, et par conséquent avec de tels commutateurs on ne peut pas résoudre les problèmes de commutation dans lesquels il est nécessaire dans une ou plusieurs positions de commutation de réaliser des liaisons croisées entre conducteur. L'invention a pour but de constituer un commutateur coaxial tournant tel que les problèmes de commutation avec des liaisons conducteur secroisant peuvent etre résolus. Selon l'invention ceci est obtenu avec un commutateur coaxial tournant du type indiqué ci-dessus, par le fait que les conducteurs en forme de bande sont disposés dans un rotor de commutation ayant la forme d'un tambour selon des plans séparés axialement les uns des autres, et qu'ils se terminent par des contacts dont une partie est déportée axialement dans le plan d'un autre conducteur en forme de bande et coopère avec les contacts de raccordement correspondants, et que les raccordements coaxiaux des colonnes ou des lignes sont disposés avec leurs axes parallèles entre eux et parallèles à l'axe du rotor de commutation. Un commutateur coaxial tournant de ce type convient particulièrement pour la réalisation de champ de commutateur haute fréquence disposé sous forme de matrice dans lesquels il est nécessaire à chaque point de croisement de réaliser une commutation par ligne et par colonne ou une liaison d'angle entre une ligne donnée ou une colonne donnée. Dans ce but, on a jusqu'alors utilisé dans chaque cas deux commutateurs en fourchette reliés par leur base, ce qui nécessite une dépense relativement grande et un volume important pour le champ de commutateur. Conformément à l'invention, le problème de commutation spécifique pour la disposition en matrice est réalisé avec un commutateur axial du type défini ci-dessus par le fait que dans un premier plan un conducteur en forme de bande est muni de contacts à lame qui peuvent etre reliés avec les raccords de contact à fourchette d'une ligne; et que dans un deuxième plan un conducteur en -forme de bande est muni de contacts à lame qui peuvent coopérer avec les raccords de contact à fourchette d'une colonne et que dans un troisième plan se trouvant de préférence entre le premier et le second plan se trouve situé un conducteur en forme de bande dont un des contacts à lame se trouve déporté dans le premier plan et dont un autre des contacts à lame se trouve déporté dans le second plan, ce par quoi dans une première position de commutation les contacts de raccordement de ligne sont effectués dans un premier plan et les contacts de raccordement de eolonne sont effectués dans un second plan, tandis que dans une deuxième position de-commutation un contact de raccordement de ligne est relié avec un contact de -raccordement de colonne. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, il est prévu d'introduire dans les premier et second plans les conducteurs diamétraux se situant selon un diamètre de sorte que les raccordements soient disposés dans chaque cas selon un espacement angulaire de 90, tandis que les conducteurs en forme de bande du troisième plan (qui est de préférence médian) font un angle de 900. Dans la première position de commutation, ils se trouvent disposés parallèlement aux conducteurs qui doivent etre reliés entre eux, c'estia-dire que le noeud de liaison est commuté de manière rectiligne.Par unerotation du rotor de commutation de 450 pour l'amener dans la seconde position, les deux contacts à lame des pièces de conducteur médianes à 900, viennent en contact avec les contacts à fourchette d'un raccordement à une ligne et dn raccordement à une colonne de telle sorte qu'il se produit une commutation à angle droit. On va maintenant décrire un mode de réalisation de l'invention qui est représenté sur le dessin dans lequel la figure 1 est une vue de dessus d'un commutateur coaxial tournant selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1, la figure 3 est la vue d'un noeud de commutateur de matrice la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la fi gure 3. Le bottier de commutateur 10 constitue le conducteur extérieur et est relié avec le conducteur extérieur des bornes de lignes coaxiales 11 ou des bornes de colonnes coaxiales 12. Ces bornes coaxiales qui sont avantageusement constituées par des bornes à fiches, ont leurs axes parallèles les unes aux autres et parallèles à l'axe de rotation du rotor de commutation. Les bornes ont leur face frontale dans le meme plan. Le rotor de commutation est porté par un axe 13 monté sur le boîtier. Le rotor de commutation est constitué de plusieurs disques en matière isolante 14, 15, 16 et 17 sur lesquels ou entre lesquels sont disposés les conducteurs en forme de bande. Au lieu de cela les blocs de matière isolante qui contiennent les trois conducteurs en forme de bande pourraient être également injectés ou frittés en une seule pièce.La liaison entre les conducteurs en forme de bande et les disques en matière isolante qui sont réunis ensemble est réalisée par des évidements correspondant exactement entre les disques. Dans les figures 1 et 2, les conducteurs en forme de bande sont seulement représentés schématiquement. Leur liaison avec les disques en matière isolante s'effectue à l'aide de tiges de matière isolante qui sont engagées dans des orifices des parties des conducteurs, grâce à quoi se trouvent compensés les interstices qui se produisent latéralement entre les couches de matière isolante. Dans un premier plan 18 entre les disques de matière isolante 14 et 15, se trouve un conducteur en forme de bande 19 qui est encastré dans la substance isolante, et qui, sur le dessin, a été représenté dans la première position de commutation avec la lame de contact 20 qui se trouve au-dessus de la périphérie du disque isolant qui est en contact avec le contact à fourchette 21 des bornes de ligne 11. Dans un deuxième plan 22 se trouve entre les disques de matière isolante 16 et 17 un conducteur en forme de bande 23 qui est encastré, et qui se trouve dirigé diamétralement par rapport au rotor de commutation en croisant perpendiculairement le conducteur en forme de bande 19 et qui, par sa lame de contact 24, est en liaison avec le contact à fourchette 25 des bornes de colonne 12. Les lames de contact sont chaque fois constituées par des sections des conducteurs en forme de bande qui font saillie au-delà de la périphérie des disques de matière isolante 14, 15, 16 et 17. Dans un troisième plan 25a qui se trouve entre le premier et le second plan, on trouve dans les disques isolants 15 et 16 selon la disposition visible sur la figure 1, une section de conducteur intérieur en forme de bande qui s'étend sur 900 en étant encastré. Une lame de contact 27 de ce conducteur en forme de bande est déportée vers le haut dans le premier plan 18 et agit lorsque le rotor de commutation conformément à la figure 1 est pivoté de 450 dans le sens des aiguilles d'une montre, en coopérant avec le contact à fourchette 21 des bornes supérieures de ligne 11.La deuxième lame de contact 28 du conducteur en forme de bande 26 est déportée vers le bas dans le second plan 22 et il agit dans la deuxième position de commutation (tourné de 450 dans le sens des aiguilles d'une montre) en co-opérant avec le contact à fourchette 25 de la borne de colonne 12 de droite. I1 résulte de cela que dans la première position de commutation qui est représentée sur le dessin, le noeud est commuté en ligne droite par les conducteurs en forme de bande 19 et 23 et que dans une seconde position de commutation, par l'intermédiaire des conducteurs en forme de bande, dans la position du rotor de commutation tourné de 450 dans le sens des aiguilles d'une montre, par rapport à la position de la figure 1, une liaison angulaire s'établit entre la borne en ligne supérieure 11 et la borne de colonne 12 de droite, par l'intermédiaire du conducteur en forme de bande 26. Dans ce troisième plan médian 25a se trouve en plus un disque métallique 29, qui est évidé à des endroits déterminés par le conducteur en forme de bande 26, et qui est séparé de ce dernier et tandis que sa périphérie externe vient en contact avec les contacts à fourchette 30 qui sont mis à la terre. Ainsi les conducteurs sont découplés et la résistance d'onde est définie de manière exacte. Dans le premier plan 18 se trouvent les contacts à fourchette 31 et dans le troisième plan se trouvent les contacts à fourchette 32 qui vont jusqu'à la périphérie du disque 22 et qui, dans la première position de commutation conformément à la figure 1, sont en liaison avec les contacts à lame 27 ou 28 des conducteurs en forme de bande 26. Les contacts à fourchette 31 et 32 sont également mis à la terre, de sorte que dans la position de commutation selon la figure 2 les conducteurs en forme de bande 26 sont mis à la terre. L'entraînement du rotor de commutation s'effectue par l'intermédiaire d'un pignon de commutation 33 qui s'engage dans une denture 34 qui sur un domaine un peu supérieur à 450 est réalisée sur la périphérie du disque métallique 29. Ce pignon 33 peut être entraîné par un moteur électrique ou par de l'air comprimé. Au lieu de cela l'entraînement peut s'effectuer à l'aide d'un aimant tournant. Le capot de protection 35 du bottier de commutation est séparé du dispositif de commutation et peut être enlevé, grâce à quoi la totalité du mécanisme de commutation se trouve accessible. L'axe 13 du rotor de commutation est constitué de préférence en un matériau céramique. Les contacts indtviduels sont remplaçables de manière simple par des contacts à broche. Selon un autre mode de réalisation, les parties d'entraînement de chaque commutateur, indépendamment des parties de commutateur interchangeables, sont placées sur une plaque métallique du commutateur selon des plans opposés. Avec cette pièce d'entraînement, c'est-à- dire l'arbre qui porte le pignon 33, on peut monter à poste fixe des moyens pour la signalisation et pour la surveillance du support. Cette pièce de raccordement peut être facilement changée de la partie haute fréquence du commutateur. Le branchement de plusieurs commutateurs peut être effectué par montage sur une plaque métallique commune, qui constitue alors une partie du conducteur extérieur commun et qui est reliée aux boîtiers des commutateurs. Les conducteurs de liaison haute fréquence entre les différents commutateurs peuvent être constitués sur le côté arrière de la plaque de montage en tant que conducteurs en forme de bande. Ces conducteurs en forme de bande peuvent être situés ouvertement à l'extérieur.Ils peuvent également être réalisés sous forme de revêtement de tôle formée avec un'angle double en tant que conducteurs externes supplémentaires La figure 3 représente une vue arrière d'un noeud d'un champ de commutateurs à matrice avec des bornes de ligne 11 et des bornes de colonne 12, c'est-à-dire visible du côté de la plaque métallique 50 qui porte les conducteurs internes 51 et 52 qui continuent. Ces conducteurs internes peuvent (comme cela est visible sur la figure 4) être entourés d'un conducteur externe supplémentaire 54. La tige de piston 55 d'un cylindre à air comprimé 56 porte une crémaillère 57 qui s'engage sur le pignon 58 fixée sur un arbre 59 s'engageant dans le commutateur à travers la plaque 50, lequel arbre porte à l'intérieur du commutateur le pignon d'entraînement 33. La course du piston 56 et le rapport de transmission des pignons sont ainsi choisis que l'on obtienne une rotation de 45 du rotor de commutation. Grâce à la rotation de l'arbre 59, des dispositifs convenables arbre à came 60 et de micro-contacts 61 sont actionnés pour réaliser la signalisation et la surveillance. REVENDICATIONS 1. Commutateur coaxial tournant, dont le boitier constitue le conducteur externe et se trouve en liaison avec les bornes des conducteurs externes et dont les bornes des conducteurs internes peuvent être mis en contact par l'intermédiaire de conducteurs internes en forme de bande disposés sur un rotor de commutation, caractérisé par le fait que les conducteurs en forme de bande sont disposés dans un rotor de commutation en forme de tambour dans des plans séparés axialement les uns des autres et se terminent par des contacts dont une partie est déportée axialement dans le plan d'un autre conducteur en forme de bande et coopère avec les contacts de raccordement de ce dernier, et que les bornes de raccordements coaxiaux des lignes ou des colonnes se trouvent avec leurs axes parallèles entre eux et parallèles à l'axe de rotation du rotor de commutation. 2. Commutateur coaxial selon la revendication 1, en particulier pour la réalisation d'-un champ commutateur à haute fréquence disposé sous la forme d'une matrice, caractérisé par le fait que dans un premier plan, se trouve disposé un conducteur en forme de bande avec des lames de contact qui peuvent être reliées aux contacts à fourchette d'une ligne, que dans un second plan se trouve disposé un conducteur en forme de bande avec des lames de contact qui peuvent coopérer avec les contacts à fourchette d'une colonne, et que dans un troisième plan, se trouvant de préférence entre le premier et le second des plans précités, se trouve un conducteur en forme de bande dont une lame de contact est déportée dans le second plan, tandis que dans une première position de commutation les bornes de contact des lignes sont reliées entre elles dans le premier plan et les bornes de contact des colonnes sont reliées entre elles dans le second plan, tandis que dans une seconde position de commutation une borne de contact de ligne est reliée avec une borne de contact de colonne. 3. Commutateur coaxial selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les contacts des conducteurs internes sont constitués par des contacts du type à lame et fourchette. 4. Commutateur coaxial selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les quatre bornes de raccordement sont situées dans un même plan. 5. Commutateur coaxial selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les quatre bornes de raccordement sont équipées de liaisons à fiches. 6. Commutateur coaxial selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que plusieurs commutateurs sont placés sur une même plaque métallique qui constitue une partie du conducteur externe commun. 7. Commutateur coaxial selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que dans le troisième plan médian se trouve un disque métallique qui est mis à la terre par l'intermédiaire d'un contact à fourchette. 8. Commutateur coaxial selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les lames de contact du conducteur d'angle sont mises en contact en position de repos avec des contacts à fourchette qui sont reliés à la terre. 9. Commutateur coaxial selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 7, caractérisé par le fait que le disque métallique porte sur une partie de sa périphérie une denture sur laquelle s'engage un pignon d'entraînement. 10. Commutateur coaxial selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le pignon est entraîné par l'air comprimé. 11. Commutateur coaxial selon la revendication 9, caractérisé par le fait que lenteaSnement du pignon s'effectue par un aimant tournant. 12. Commutateur coaxial selon la revendication 9, caractérisé par le fait que ltentrainement du pignon s'effectue par un moteur électrique. 13. Commutateur coaxial selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que le bloc de matière isolante dans lequel les trois conducteurs en forme de bandes sont noyés est constitué en une seule pièce obtenue par injection ou par frittage. 14. Commutateur coaxial selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que le bloc de matière re isolante est constitué par l'assemblage de plusieurs disques en matière isolante. 15. Commutateur coaxial selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que la liaison entre les conducteurs en forme de bande et les disques de matière isolante est réalisée par des évidements pratiqués à l'intérieur des disques qui correspondent exactement aux conducteurs. 16. Commutateur coaxial selon la revendication 15, caractérisé par le fait que la liaison des conducteurs en forme de bande et les disques isolants est réalisée par des tiges en matière isolante qui sont engagées dans des orifices des conducteurs et que les volumes latéraux qui sont ainsi engendrés entre les conducteurs sont compensés par des garnitures en matière isolante 17. Commutateur coaxial selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait que le capot de recouvrement est séparé du mécanisme -de commutation. 18. Commutateur coaxial selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait que l'axe qui supporte le rotor est en une matière isolante, de préférence en un maté riau céramique. 19. Commutateur coaxial selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les différents commutateurs peuvent être changés par des contacts à fiches. 20. Commutateur coaxial selon l'une quelconque des re aendications 9 à 12, caractérisé par le fait que les parties d'entraînement de chaque commutateur, indépendamment des parties du commutateur qui peuvent être changées, sont placées sur une plaque métallique de préférence du côté opposé au commutateur 21. Commutateur coaxial selon la revendication 20, caractérisé par le fait que les parties d'entrainement supportent des contacts et des pièces de raccordement nécessaires pour une signalisation et une surveillance. 22. Commutateur coaxial selon l'une quelconque des revendications 6 à 21, caractérisé par le fait que les parties d'entraînement peuvent être facilement changées indépendamment des parties haute fréquence du commutateur et sont disposées sur la face arrière de la plaque métallique commune. 23. Commutateur coaxial selon l'une quelconque des revendications 6 et 19 à 22, caractérisé par le fait que les conducteurs de liaison haute fréquence entre les différents commutateurs sont constitués sur le côté arrière de la plaque de montage en tant que conducteurs en forme de bande. 24. Commutateur coaxial selon la revendication 23. caractérisé par le fait que les conducteurs en forme de bande sont non protégés. 25. Commutateur coaxial selon la revendication 23, caractérisé par le fait que les conducteurs en forme de bande sont constitués avec un revêtement doublement replié constituant un conducteur externe supplémentaire. 26. Commutateur coaxial selon une quelconque des revendications 1 à 25, caractérisé par le fait que les pièces terminales des bornes à fiches du commutateur constituent directement les raccordements à fiches des câbles. 27o Commutateur coaxial selon une quelconque des revendications 1 à 26, caractérisé par le fait que les armatures de câbles normales sont prévues pour d'autres canalisations, conduites et pièces de raccordement avec des parties de raccordements à fiches normalisées.