Brevet FR2070189A1 — publié le 19710910

In modèle de connutnteur que présente l'invention a été spécialement étudié pour en permettre l'utilisation universelle sous des dimensions de miniaturisation poussées à leur extrême limite, sans exclure qu'il puisse aussi hêtre construit en tous modèles de volume plus important. Ce communateur, de conception nouvelle, est on mesure de réaliser toutes les combinaisons classiques ou complexes déjà connues, aussi nombreuses soient-elles, et d'en permettre de nouvelles pouvant présenter un grand intérêt pour la commuta- tion en général. Sa construction étanche le met à l'abri des poussières, ou autres causes de pollution ambiantes. n peut même hêtre prévu pour immereion. Une des principales particularité de l'invention est de pouvoir procéder au montage du commutateur sans se préoccuper 'a l'avance du nombre et du type de combinaisons de contacts à réaliser, ni des caractéristiques devant répondre aux problèmes de continuité, de courcircuitage des positions sans emploi, ou devoir tenir compte de circuits réguliers ou non réguliers ainsi que des butées, toutes ces opérations complémentaires constituant la mise au point du commutateur pouvant se faire après assemblage préliminaire des diverses parties fixes constituant le stator à l'intérieur duquel sera, ensuite, mis en place en une seule opération, le rotor, composé luise e des éléments rotatifs de contacts et de ceux de ltenclique- tage avec le positionnement et butées montés en ligne et bloqués sur un même axe central de commande à forme quadrangulaire. Un large couvercle à fixation automatique laissera un facile accès sur l'ensemble rotatif, les lames fixes de contact et celles de circuits, placées à l'intérieur du stator. Ce moyen rend possible, avec minimum de frais, tous montages de dispositifs de contacts a' placer sur le rotor et éventuellement leur modification ou placement par de plus simples ou plus complexes ce qu'un utilisateur doit pouvoir normalement effectuer lui-même. Uneautre des caractéristiques tres importantes de l'invention consiste dans la facilité avec laquelle peut se réaliser l'infinie variété de combinaisons que le commutateur sera à mOrne de fournir dans les usages divers auxquels il pour rait être destiné, une telle possibilité étant offerte par un nouveau aystème de cames amovibles dans la forme, le nombre et la position s'adaptant à des emplois définis viendront se fixer sur les points du rotor, prêts à les recevoir, et où elles seront solidement assujetties par de minces clavettes coulissant dans le rotor, le rôle des cases amovibles étant de provoquer un contact par appui entre les lames de distribution et celles de circuit.Ce contact ne s'exerçant qu'en un seul point il n'en resulte qu'une résistance à peine perceptible, et la continuité ou non continuité de contact peut s'obtenir en variant la conformation et la disposition des cames sur le roter. Pour le développement de cette première description très résumée, il a été établi des dessins auxquels on va se reporters La FIGURE: 1. - présente en plan la coupe longitudinale du commutateur faite par le milieu. À l'exclusion de quelques détails d'exécution, tous les éléments composant le commutateur 7 sont raprésentés. Le Stator (1), assemblé à un autre élément immobile (6) contenant le dispositif d'encliquetage, est fermé en ses deux extrOrnités par un flasque (13) et un autre (14), quatre tiges filetées (21) bloquant le tout par les angles au moyen d'écrous que la conformation spéciale donnée aux couvercles supérieur et inférieur rendra indesserrables. En plan, dans le fond du stator (1) se voient les 24 lumières (22) servant de passage pour la mise en place latérale des lames de distribution (4) et è celles de circuits (3). A l'intérieur du stator (1) ainsi établi, se placera l'ensemble rotatif constitué par le rotor (2) proprement dit, assemblé aux dispositifs tournants d'en- encliquetage (39) et de butées (20), mis b la suite sur un même axe quadrangulaire de commande (10) dont le centrage est assuré entre le flasque supérieur (13) et la pièce tournante de guidage (31), solidaire de l'axe (10) en son extrêmité et tourillonnant dans les épaisseurs (1) et (14) du dessin. Sur l'axe (10), arrondi et fileté en sa partie terminale, se placera l'écrou de sûreté (12) bloquant le tout, le couvercle (42) fermant ensuite l'en- semble stator et rotor. Le rotor (2) peut titre fait d'une seule pièce cylindrique ou - de préfé- rence - divisé en un nombre variable d'éléments (2) - (douse dans le présent exem- ple, mais pouvant etre inférieur ou supérieur)0 - assembles en se suivant sur leur axe quadrangulaire (10), chacun de ces éléments présentant un profil fait de deux diamètres différents (Figurle 5) sur le plus grand desquels seront radialement ménagés en surface les évidements destinés à recevoir les cames amovibles (5) c mandant les contacts et que des clavettes (19), coulissant longitudinalement à Itintérieur du rotor (2) maintiendront solidement fixées, l'une des extrênités de ces clavettes s'enclavant dans le dispositif d'encliquetage (39) et celle opposée restant accessible de l'extérieur après enlèvement du couvercle automatique de fond (42). Pour mettre de nouvelles combinaisons de contacts en place sur le rotor, (2), pour modifier ou perfectionner celles existantes, il suffira de tirer les clavettes (19) correspondantes et les repousser après retrait ou placement, sur le rotor (2) des cames amovibles de modèle appropriés Sur les FIGURES 3. 4 et 5 se voient en coupe le rotor (2), ainsi que le profil de l'un de ses douze éléments avec position des clavettes de blocage (19) pour les cames (5) représentées en FIG. 2. Avec ses douze éléments (2), le rotor, tel que décrit, permet de disposer de 144 points de contacts sur le tour avec une gamme très étendue de combinaisons différentes pouvant se faire avec courcircuitage, ou non, des positions non utilisées. Le même commutateur peut ainsi servir indéfiniment avec une variété d'en- plois presque illimitée et à un prix minimum. On ne croit pas connattre à ce jour de commutateur offrant industriellement les mêmes facilités. Les cames amovibles (5) - voir fig. 2 et 6 - ont une part prépondérante dans l'inventionO Les forte, épaisseur, surface découpée ou moulée et profil qu'elles devront avoir seront déterminés par les dimensions du commntateur, la nature, la durée et la pression des contacts qu'elles auront pour rôle de provoquer, compte tenu également du coefficient de flexibilité des lames (4). Quelle que soit leur conformation, elles sont percées d'au moins un trou (25), devant permettre leur verrouillage sur le rotor (2) par le moyen des clavet- tes (19) le traversant en longueur. Le nombre de cames amoribles (5) pouvant entrer dans l'établissement d'un commutateur est aussi variable que le nombre d'éléments (2) composant le roter et des emplacements pouvant etre ménagées sur chacun de ces éléments Pour certaines combinaisons souvent très complexes, il peut titre établi des cames (5) de rayon plus réduit, et dont la hauteur de dépassement sur le rotor (2) sera moindre, avec pour objet d'6viter - ai nécessaire - que des lames de cir- cuit (4) ne. viennent en contact avec le point de cotircircuitage (32). Suivant les cas, les cames amovibles (5) peuvent etre en métaux précieux éliminant toute oxydation, mais, sont généralement faites en matières isolantes mnulée ou découpée, de même que les clavettes de fimation (19). Sur la FIGURE 5 figurent, au plan inférieur du stator, (1) les lumières (22) pour le passage et maintien des lames de circuit (3) et des lames de distribution (4) que l'on voit en élévation sur la Figure 6 sur chacun des caltés du rotor (2)e Les lames de contacts des circuits (3) sont fixes. Celles de distribution (4) sont flexibles pour céder sous la poussée des cames amovibles (5)o Lorsque cesse la pression exercée par les cames (5) sur les lames flexibles de distribution (4) celles-ci prennent contact entr'elles sur (32) établissant le courcircuitage des positions non utilisées, courcircuitage faisant partie de combinaisons courantes mais ne s'établissant pas toujours. Une coupe (Figure 8) de la partie arrière du commautateur montre la disposition des clavettes (19) verrouillant les cames amovibles (5) sur le rotor (2) ainsi que l'emplacement des élements de courcicuitage (32) assujettis par les pattes verticales du couvercle(8). Les lames fixes de circuit (3) et celles flexibles de distribution (4) voir Fig. 6), sont utilisables sous différentes formes dont sont indiquées ici les plus usuelles. La Fig. lu.- représente 6 lames de circuit (3) rendues solidaires par leur sommet d'où dépasse, pour chacune, une lamelle (15). Elles se placent ensemble, par des lumières (22) du stator, de chaque côté du rotor (2), ce qui peut déjà assu rer 2 circuits de 2à 6 positions Pour obtenir 4 circuits de 2 à 3 positions on supprimera la languette (15) reliant les troisieme et quatrieme lame et pour obtenir six circuits, 2 posi- tiéns. Pour obtenir 4 circuits de 2 à 5 positions on suprimera la languette (15) reliant les troisième et quatrième lame et pour obtenir six circuits, 2 positions on supprime le(15) reliant la deuxime et troisième lame et celle reliant laquatrième et cinquième, et ceci de chaque c8té du rotor (2). En combinaisons classiques régulières ce montage donne I circuit de 2 à 12 positions, 2 circuits de 2 à 6 positions, 3 circuits de 2 à 4 positions, 4 circuits de 2 à j positions et 6 circuits 2 positions, ainsi que toutes autres combinaisons irrégulières, tout cela pouvant se faire le commutateur étant monté. En variante, les lames de contact (3) montees fixes, peuvent être prévues flexibles comme les lames de distribution (4). Le ressort, ou flexibilité, donne à ces lames (3) permettrait en les doublant, triplant et mdme plus, suivant proportions du commutateur, d'obtenir un contact en plusieurs points contre lames de circuit () et chaque lame de distribution (4) poussée par une seule came. Une autre variante peut notablement accrottre le nombre déjà important de combinaisons posslbles ou permettre d'en réaliser de plus complexes en utilisant un système de cames amovibles se reliant entr'elles sur différents points du rotor par des fils métalliques extérieurs oi, si possible, intérieurs. Les lames t)) de la Fig. 11 sont une variante reliées entr'elles sous une forme convenant plus spécialement à ctes commutateurs à équiper, de préférence, après montage. Les lames flexibles (4) représentées Fig 12 de face et de profil, sont l'une à queue fine pour circuits imprimes et 11 autre à anneau pour commutateurs courants Sur la Fig.9 sont représentes les deux types de lames sortant d'un stator. (1) L'encliquetage se loge loge dans une pièce fixe (6) solidaire du stator (1) à l'intérieur de laquelle, entraSné par l'arbre de commande (10) tourne le retor d'encliquetage (39), dont les billes (11) logées dans des canaux (40) et pous sées par les ressots (26) marquent les arts (37) sur le tour du commut teur,Fig 1 Le mode d'encliquetage adopté parmi de nombreux systèmes en usage, ne contribue pas au caractère de nouveauté industrielle que constitue l'invention. Le positionnement se fait entre le flasque superieur (13) et la cage de l'encliquetage (b) lesquels comportent circonférentiellement 12 trous correspondants (38 ) recevant le/ ou les / axes (17) sur lesquels viendront buter, dans un sens ou dans l'autre la tartie saillante de la pièce circulaire (20) déterminant le nombre de positions possibles pour le rotor (2). Le couvercle (35) donne un facile accès aux axes (17). REVENflICATION 1 ) Un commutateur rotatif à usage universel construit en dimensions miniature et permettant l'emploi d'un dispositif par cames amovibles, non encore utilisé, pour la réalisation de combinaisons de contacts aussi complexes soient- elles, d'en accrottre le nombre ou modifier les directions, établir ou non la continuité de contact et, si nécéssaire, mettre en court-circuit les positions restant sans emploi, toutes opérations pouvant se faire avec facilité sans démontage du commutateur dont l'intérieur du stato/est aisément accessible. De forme rectangulaire et fermé en ses deux extrémités par des flasques que des boulons bloquent solidement, le satator groupe en son intérieur les parties fixes des mécanismes de positionnement et d'encliquetage suivis de l'espace nécessaire à la mise en place des diverses lames constituant les dispositifs de contacts que le rotor viendra, ensuite, compléter et commander. En plan du stator ainsi constitué et dans la partie réservée aux dispositifs de contacts, existent des lumières permettant l'introduction à l'in- trieur et le maintien en position verticale de quatre lignes parallèles de lames de contact métalliques et dont deux de ces lignes, que leur profil destine au passage des circuits, resteront fixes devant chacune des deux parois alors que les autres lames, restant flexibles et devant assurer la distribution, viendront parallèlement en opposition de celles du circuit pour l'établissement de contacts par appui sous la pression qu'exerceront les cames amovibles placées sur le rotor Le rotor se compose d'un axe rectangulaire dont le centrage et le maintien au dedans du stator est assuré par ses extrêmités.Sur sa longueur sont fixées les parties rotatives complétant les dispositifs de positionnement et d'en cliquetage déjbs fixés dans le stator la suite d'éléments de contacts rotatifs dont le nombre de 12 pris dans le présent montage peut être augmenté ou réduit chacun de ces éléments placés sur le rotor se complétant de la /ou les/ cames amovibles à prévoir suivant combinaison de contacts par appui à obtenir. Ainsi équipé le rotor se place en une seule opération à l'intérieur du stator mettant alors le commutateur en état de fonctionner. Les éléments de contact rotatifs à placer sur l'axe du rotor se carac térisent par deux diamètres différents partageant leur épaisseur en deux éléments se suivant un vide circonférentiel dans lequel seront intrecales, en des points spécialement determines, les cames amovibles dont le rayon surprofilant celui du rotor agissant par appui sur les lames flexibles à l'intérieur du stator assurera les contacts prévus. Le nombre de cames amovibles pouvant s'intercaler entre deux éléments du contact varie suivant les combinaisons à établir. Elles sont de forme segmentaire par rapport au centre du rotor et auront l'épaisseur correspondant au vide qu'elle occupent, Pour leur fixation il a été pratiqué en surface dc chaque came amovible un passage de petit diamètre dont le vide viendra en coincidence avec l'un des douze orifices similaires pratiqués en couronne dans chacun des éléments de contact alignés sur le même axe pour en permettre un verouillage solide par le moyen de clavettes traversant le rotor en longueur mais restant accesible à l'arrière du commutateur. Ce mode de construction, non encore utilisé, présente l'avantage industriel de permettre, même sur un commutateur déjà en usage, ou dont ltétablissement est en cours d'étude, le placement sur son rotor des multiples combinaisons de contacts que l'emploi des cames amovibles peut offrir, modifier celles existantes, établir ou non la continuité ou le courcicuitage, un couvercle étanche laissant un accès facile à l'intérieur du stator, en repoussant les clavettes vers l'intérieur tout le nouvel ensemble composé, ou modifié sur le rotor se trouvera automatiquement et solidement verouillé. 2 ) Un oc commutateur suivant 1 ) dont les fractions d'éléments de contacts sortant du stator sont spécialement prévues très fines pour circuits imprimés, 30) Un commutateur suivant 1 ) dont les fractions d'éléments de lames de contact sortant du stator sont à anneau pour emploi d'usage courant. 40) Un commutateur suivant revendications de 10 à 30) pouvant se faire en toutes dimensions et en toutes matières ou formes sans que sten trouve modifié l'objet de l'invention en se qui se rapporte à l'emploi d'un dispositif de contacts par cames amovibles.