Brevet FR2135059A1 — publié le 19721215

La présente invention concerne un dispositif de commutation du type dit crossbar comportant, d'une part, deux jeux de conducteurs comprenant chacun une pluralité de conducteurs parallèles, les conducteurs d'un jeu étant disposés dans un plan sensiblement parallèle au plan des conducteurs de l'autre jeu de façon que la direction des conducteurs de l'un desdits jeux soit croisée avec la direction des conducteurs de l'autre, et, d'autre part, des moyens pour établir le contact, aux points de croisement, entre au moins l'un des conducteurs d'un jeu et au moins l'un des conducteurs de l'autre jeu. Dans les dispositifs de commutation connus de ce type, les conducteurs sont rigides et les moyens pour établir le contact entre conducteurs de jeux différents sont formés par des plongeurs mobiles entre une position de contact et une position hors contact. Afin d'assurer le contact électrique entre les conducteurs à connecter par l'intermédiaire desdits plongeurs, au moins l'une des parties coopérantes de ces dispositifs est en mercure. Ces dispositifs connus présentent donc de graves incon vénients dus au fait que le mercure est un métal liquide s'oxydant facilement à l'air. La présente invention remédie à ces inconvénients. Elle permet d'obtenir un dispositif de commutation à conducteurs croisés ne comportant aucune partie coopérante en mercure, tout en assurant un bon contact électrique entre les conducteurs de jeux différents. Selon l'invention, un dispositif de commutation comportant, d'une part, deux jeux de conducteurs comprenant chacun une pluralité de conducteurs parallèles, les conducteurs d'un jeu étant disposés dans un plan sensiblement parallèle au plan des conducteurs de l'autre jeu de façon que la direction des conducteurs de l'un desdits jeux soit croisée avec la direction des conducteurs de l'autre et, d'autre part, des moyens destinés à établir le contact, aux points de croisement, entre au moins l'un des conducteurs d'un jeu et au moins l'un des conducteurs de l'autre jeu, est remarquable en ce qu'au moins les conducteurs d'un des deux jeux sont souples et peuvent être déformés par lesdits moyens pour astre pressés contre les conducteurs de l'autre jeu. Dans une forme de réalisation avantageuse, les conducteurs souples sont également élastiques de façon à pouvoir reprendre d'eux-mtmes leur position initiale lorsque l'action des moyens cesse et éventuellement. repousser ceux-ci. Selon une variante de réalisation, les conducteurs souples ne sont pas suffisamment élastiques pour reprendre leur position initiale et éventuellement repousser les moyens de pression des conducteurs souples et l'on prévoit des moyens élastiques auxiliaires à cette fin. Avantageusement, les conducteurs souples sont formés par des bandes métalliques minces portées par un. support isolant souple, de préférence élastique. De tels conducteurs peuvent être obtenus par les techniques connues des circuits imprimés. Dans le cas où le module d'élasticité du métal desdites bandes est supérieur à celui de la matière isolante du support, afin d'éviter auxdites bandes de se désolidariser de celui-ci et de se détériorer, il est avantageux que les bandes minces présentent la forme de zig-zag ou de grecques dont la direction générale est celle desdits conducteurs souples. De préférence, entre les deux jeux de conducteurs est disposé un réseau d'entretoises destiné, outre à maintenir l'écart entre ces deux jeux, à délimiter, aux points de croisement, les zones de contact entre au moins un conducteur de l'un des jeux et au moins un conducteur de l'autre jeu. Evidemment, au voisinage d'une zone de contact, les conducteurs souples correspondants peuvent avoir toute forme désirée. Notamment, les conducteurs proprement dits peuvent contourner cette zone et comporter des saillies internes à celleci et destinées au contact avec les conducteurs de l'autre jeu. De mime, les conducteurs portés par le support souple peuvent être disposés sur la face de celui-ci en regard des conducteurs de l'autre jeu de façon que les contacts électriques soient obtenus par contact physique direct entre les conducteurs des deux jeux. Inversement, les conducteurs de l'un des jeux peuvent ètre disposés sur la face de leur support opposée aux conducteurs de l'autre jeu, les contacts électriques entre les conducteurs des jeux différents étant obtenus par l'intermédiaire d'au moins un ensemble de plages métalliques associées aux conducteurs d'au moins l'un des jeux et reliées à ceux-ci par l'intermédiaire de trous à parois métallisées. De façon connue, les moyens destinés à presser les conducteurs souples en direction des conducteurs de l'autre jeu, sont des plongeurs dont chacun est associé à un croisement et qui sont commandés par un mécanisme à deux ensembles de barres coulissantes croisées, tel qu'à chaque plongeur soient associées deux barres perpendiculaires appartenant l'une au premier de ces ensembles et l'autre au second desdits ensembles. Selon l'invention, ce mécanisme est caractérisé en ce que sous l'action du coulissement dans un premier sens d'une barre du premier ensemble, tous les plongeurs correspondant à celle-ci sont mis en position d'être actionnés par les barres du second ensemble, tandis que, par coulissement dans un premier sens d'une barre du second ensemble, seul le plongeur disposé à l'intersection desdites barres du premier et du second ensembles qui ont coulissé dans les premiers sens est actionné pour presser en position de contact au moins un conducteur souple contre au moins un conducteur de l'autre jeu, le mouvement dans le second sens de coulissement de ladite barre du premier ensemble verrouillant alors ledit plongeur en position de contact.Avantageusement, le mouvement dans le second sens de coulissement de la barre du second ensemble n'agit plus alors sur ce plongeur. Le mécanisme est de préférence prévu pour que, ladite barre du second ensemble étant revenue en position initiale, le déverrouillage du plongeur en position de contact ait lieu par un mouvement coulissant dans le premier sens de ladite barre du premier ensemble. Le retour en position initiale du plongeur est avantageusement obtenu par la poussée du ou des conducteurs souples, revenant à leur position initiale, éventuellement assistés par des moyens élastiques auxiliaires. Selon un mode avantageux de réalisation, les plongeurs comportent un corps et un téton en saillie reliés- par un épaulement, tandis que les barres du premier ensemble comportent des boutonnières entourant lesdits plongeurs et des languettes pouvant coopérer avec ledit épaulement et ledit corps, les barres du second ensemble comportant des cames pouvant coopérer avec lesdits tétons. De plus, lesdits plongeurs sont logés dans des logements ovalisés dans lesquels ils peuvent occuper soit une position oblique par rapport aux plans des conducteurs, soit une position orthogonale auxdits plans, ces plongeurs reposant sur les conducteurs souples. En position de repos, lesdits plongeurs sont dans leur position inclinée, tandis que leur corps est engagé dans lesdites boutonnières. Lorsqu'une barre du premier ensemble est actionnée dans son premier sens de coulissement, les boutonnières de cette barre font passer tous les plongeurs, associés à celle-ci, dans leur position orthogonale aux dits plans des conducteurs. Dans cette position, les tétons desdits plongeurs sont susceptibles de coopérer avec les cames portées par les barres du second ensemble. Si une barre du second ensemble est actionnée dans son premier sens de coulissement, une de ses cames coopèrera avec le téton du plongeur commun aux barres actionnées des deux ensembles et ce plongeur pressera au moins un conducteur souple en direction d'au moins un conducteur de l'autre jeu.La force exercée sur le téton du plongeur est alors suffisante pour déformer le ou les conducteurs souples et procurer une pression de contact électrique satisfaisante. Si, à partir de cette position, la barre du premier ensemble est actionnée dans son second sens de coulissement, les languettes de ladite barre viennent en prise avec l'épaulement du plongeur pour le maintenir en position de contact fermé. La barre du second ensemble peut alors revenir à sa position initiale. Pour ramener le plongeur dans sa position initiale, il suffit alors d'actionner la barre du premier ensemble dans son premier sens de coulissement afin de désengager les languettes de l'épaulement. La poussée élastique exercée par les conducteurs souples, éventuellement assistés d'un système élastique auxiliaire , repousse alors ledit plongeur. Lorsque la barre du premier ensemble reprend sa position initiale (dans son second sens de coulissement), lesdites languettes prennent alors appui sur le corps dudit plongeur pour le ramener en position oblique. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 illustre schématiquement le commutateur conforme à l'invention. La figure 2 montre schématiquement la disposition des deux jeux de conducteurs et de leurs entretoises dudit commutateur. Les figures 3 et 4 sont des vues schématiques illustrant la fixation du support des conducteurs souples. Les figures 5 et 6 sont des vues schématicues illustrant le fonctionnement du dispositif de la figure 2. La figure 7 illustre un mode de réalisation des conducteurs souples. Les figures 8 et 9 illustrent la formation du contact électrique entre des conducteurs des deux jeux. La figure 10 est une vue partielle en perspective montrant le mécanisme à barres croisées de commande des plongeurs. Les figures 11 à 15 illustrent le fonctionnement du mécanisme de la figure 10. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La portion de commutateur à conducteurs croisés selon l'invention, montrée par la figure 1, comprend des conducteurs souples parallèles X (dont un seul est représenté) portés par un support souple et plan P1 et des conducteurs rigides parallèles Y (dont un seul est représenté) portés par un support rigide et plan P2. Les supports P1 et P2 et les conducteurs qu'ils portent peuvent être obtenus par les techniques connues des circuits imprimés. Les supports P1 et P2 sont parallèles, tandis que les conducteurs X sont orthogonaux aux conducteurs Y. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, les conducteurs X sont portés par la face dusupport P1 dirigée vers les conducteurs Y. En exerçant sur le support P une pression dirigée selon la flèche F au voisinage d'un point de croisement des conducteurs X et Y, ce support est déformé élastiquement par l'intermédiaire de moyens symbolisés par le rectangle M sur les figures 3 à 6, et au moins un conducteur X est amené au contact d'au moins un conducteur Y (voir position P'1 et P1 sur la figure 1). Comme le montre la figure 2, entre les supports P1 et P2 sont disposées des entretoises E1 et E2 croisées, délimitant entre elles des alvéoles A à l'intérieur de chacun desquels se croisent les conducteurs X et les conducteurs Y devant se contacter. Le support P1 est fixé de toute manière appropriée à certaines des entretoises E1 et/ou E2. Lorsque ce support P1 est suffisamment élastique pour, après une déformation, pouvoir reprendre sa position initiale parallèle au support P2 et, éventuellement, repousser les moyens M, ce support est directement fixé auxdites entretoises (voir figure 3). En revanche, si l'élasticité du support P1 est insuffisante, ce dernier est fixé auxdites entretoises par l'intermédiaire de moyens élastiques symbolisés par le ressort R sur la figure 4. Ainsi, en position hors contact (voir la figure 5), les supports P1 et P2 sont maintenus écartés l'un de l'autre. En revanche, lorsque les conducteurs X et Y qui se croisent à l'intérieur d'un alvéole A déterminé doivent être mis en contact, les moyens M correspondants sont actionnés pour déformer localement le support P1 qui prend alors appui sur les entretoises E1 et E2 délimitant ledit alvéole (voir figure 6). A des fins de simplification, les conducteurs X et Y ntont pas été représentés sur les figures 3 et 4, et seul un conducteur Y a été représenté sur les figures 5 et 6. Lorsque le coefficient d'élasticité du support P1 est inférieur à celui des conducteurs métalliques X qu'il porte, il est avantageux, afin d'éviter des détériorations de ces derniers ou leur décollement dudit support, que les conducteurs X présentent une forme sinueuse autour de la direction générale D des dits conducteurs (voir figure 7). La figure 8 montre schématiquement un mode de réalisation destiné au couplage simultané de deux conducteurs X (portant les références X1 et X2) avec deux conducteurs Y (portant les références Y1 et Y2). Sur cette figure, on suppose que les conducteurs X et Y sont disposés sur les faces en regard des supports Pt et P2 et que le support P1 est transparent. Dans ce mode de réalisation, les conducteurs X1 et X2 contournent l'alvéole A à l'intérieur duquel ils peuvent être mis au contact des conducteurs Y1 et Y2 qui, eux, traversent ledit alvéole. En revanche, ces conducteurs X1 et X2 comportent des saillies X'1 et X'2 qui peuvent respectivement entrer au contact des conducteurs Y1 et Y2 lorsque le support P1 est déformé dans l'alvéole A sous l'action des moyens M. La figure 9 montre schématiquement un mode de réalisation destiné au couplage simultané de trois conducteurs X (portant les références X3, X4, X5) avec trois conducteurs Y (portant les références Y3, Y4, Y5) . Sur cette figure, on suppose que les conducteurs X sont disposés sur la face du support P1 en regard du support P2 et que les conducteurs Y sont disposés sur la face du support P2 opposée au support P1. De plus, on suppose que le support P1 est transparent. Dans ce cas, la face du support P2 dirigée vers le support P1 porte des plages métallisées s3, s4 et sg disposées respectivement en regard des conducteurs X3, X4 et X5 et reliées électriquement aux conducteurs Y3, Y4 et Y5 par des trous t3, t4 et t5 à parois métallisées. Lors de la déformation du support P1 et des conducteurs X3, X4 et X5 qu'il porte, le contact entre ces conducteurs et les conducteurs Y3, Y4 et Y5 est effectué par l'intermédiaire des plages métallisées s3, s4 et s et des trous à parois métallisées 5 t3, t4 et t5. Comme le montrent les figures 10 à 15, les déformations locales du support P1 et des conducteurs X qu'il porte sont obtenues par l'intermédiaire de plongeurs Fl commandés par des barres coulissantes croisées H et V. A chaque alvéole A est associé un plongeur Pl et à chaque plongeur Fl sont associées une barre H et une barre orthogonale V. Ces barres sont, par exemple, actionnées par des électro-aimants EA à l'encontre de l'action de ressorts RS. Sur les figures 11 à 15 qui sont destinées à illustrer le fonctionnement du mécanisme, on n'a représenté qu'un seul alvéole A. Il va de soi qu'en réalité un commutateur selon l'invention peut comporter un grand nombre d'alvéoles A et autant de plongeurs Fl associés.De plus, par simplification, on n'a pas représenté les conducteurs X portés par le support souple P1. Chaque plongeur PI est logé dans un logement ovalisé T pratiqué dans une plaque Pq à l'aplomb d'un alvéole A et repose sur le support P1, les plongeurs pouvant être obliques ou orthogonaux aux supports P1 et P2. Les plongeurs Fl comportent un corps cylindrique 1 et un téton 2 en saillie reliés par un épaulement 3, tandis que les barres H comportent des boutonnières 4 entourant lesdits plongeurs et des languettes 5 et 6 pouvant coopérer avec l'épaulement 3 et les corps 1, les barres V comportant des cames 7 (par exemple obtenues par découpage et pliage de languettes dans lesdites barres) pouvant coopérer avec les tétons 2 lorsque les plongeurs Pl sont orthogonaux aux supports P1 et P2. En position de repos (figure 11), les plongeurs Fl sont obliques, tandis que chacun de leur corps 1 est engagé dans une boutonnière 4. Lorsqu'une barre H est actionnée dans le sens de la flèche F1 (figure 12), les boutonnières de cette barre font passer tous les plongeurs associés à celle-ci dans leur position orthogonale aux supports P1 et P2 . Dans cette position, les tétons 2 sont susceptibles de coopérer avec les cames 7. Si une barre V est actionnée dans le sens de la flèche F2 (figure 10), une des cames 7 coopère avec le téton 1 d'un plongeur P1 commun aux barres H et V actionnées et ce plongeur presse le support P1 contre le support P2 (figure 13). Si, à partir de cette position, la barre H est actionnée dans le sens de la flèche F3 (figure 14) opposé à celui de la flèche F1, les languettes 5 et 6 de ladite barre viennent en prise avec l'épaulement 3 du plongeur Fl pour le maintenir en position de contact fermé. La barre V peut alors coulisser dans le sens opposé à la flèche F2 pour reprendre sa position initiale et le contact reste fermé (figure 75), Pour ramener le plongeur Fl dans sa position initiale, il suffit alors d'actionner la barre H dans le sens de la flèche F1, afin de dégager les languettes 5 et 6 de l'épaulement 3. La poussée élastique du support P1, éventuellement assisté par le système élastique auxiliaire R de la figure 4, écarte alors ledit plongeur du support P2. Lorsque la barre H reprend sa position initiale dans le sens de la flèche F3, lesdites languettes prennent appui sur le corps 1 pour ramener le plongeur Pi en position oblique. (figure 11). REVENDICATIONS 1.- Dispositif de commutation comportant, d'une part, deux jeux de conducteurs comprenant chacun une pluralité de conducteurs parallèles, les conducteurs d'un jeu étant disposés dans un plan sensiblement parallèle au plan des conducteurs de l'autre jeu de façon que la direction des conducteurs de l'un desdits jeux soit croisée avec la. direction des conducteurs de l'autre jeu et, d'autre part, des moyens destinés à établir le contact, aux points de croisement, entre au moins ltun des conducteurs d'un jeu et au moins l'un des conducteurs de l'autre jeu, caractérisé en ce qu'au moins les conducteurs d'un des deux jeux sont souples et peuvent être déformés par lesdits moyens pour être pressés contre les conducteurs de-l'autre jeu. 2.- Dispositif de commutation-selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conducteurs souples sont également élastiques. 3.- Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens élastiques auxiliaires associés auxdits conducteurs souples et s'opposant à l'action desdits moyens de pression destinés à établir le contact. 4.- Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conducteurs souples sont formés par des bandes métalliques minces portées par un support isolant souple. 5.- Dispositif de commutation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support isolant souple est également élastique. 6.- Dispositif de commutation selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens élastiques auxiliaires associés audit support isolant souple et s'opposant à l'action desdits moyens de pression destinés à établir le contact. 7.- Dispositif de commutation selon la revendication 4, caractérisé en ce que les bandes minces présentent une forme sinueuse autour de la direction générale des dits conducteurs souples. 8.- Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, entre les deux jeux de conducteurs, un réseau d'entretoises délimitant, aux points de croisement, les zones de contact entre au moins un conducteur de l'un des jeux et au moins un conducteur de l'autre jeu. 9.- Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que, au voisinage des zones de contact, les conducteurs souples contournent les dites zones et en ce qu'ils comportent des saillies internes à celles-ci et destinées au contact avec les conducteurs de autre jeu. 10.- Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que les conducteurs portés par le support souple sont disposés sur la face de celuici en regard des conducteurs de l'autre jeu, de façon que les contacts électriques soient obtenus par contact physique direct entre les conducteurs des deux jeux. 11.- Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que les conducteurs de l'un des jeux sont disposés sur la face de leur support opposée aux conducteurs de l'autre jeu, les contacts électriques entre les conducteurs des jeux différents étant obtenus par l'intermédiaire d'au moins un ensemble de plaques métalliques associées aux conducteurs d'au moins l'un des jeux et reliées à ceux-ci par l'intermédiaire de trous à parois métallisées. 12.- Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens destinés à presser les conducteurs souples en direction des conducteurs de l'autre jeu sont des plongeurs dont chacun est associé à un croisement de conducteurs et qui sont commandés par un mécanisme à deux ensembles de barres coulissantes croisées, tel qu'à caque plongeur soient associées deux barres perpendiculaires appartenant l'une au premier de ces ensembles et l'autre au second desdits ensembles, caractérisé en ce que sous l'action du coulissement dans un premier sens d'une barre du premier ensemble, tous les plongeurs correspondant à celle-ci sont mis en position d'être actionnés par les barres du second ensemble, tandis que par coulissement dans un premier sens d'une barre du second ensemble seul le plongeur disposé à l'intersection desdites barres du premier et du second ensembles qui ont coulissé dans les premiers sens, est actionné pour presser en position de contact au moins un conducteur souple contre au moins un conducteur de l'autre jeu, le mouvement dans le second sens de coulissement de'ladite barre du premier ensemble verrouillant alors ledit plongeur en position de contact. 13.- Dispositif de commutation selon la revendication 12, caractérisé en ce que, lorsqu'un plongeur est verrouillé en position de contact par la barre du premier ensemble, le mouvement dans le second sens de coulissement de la barre du second ensemble n1 agit plus sur le plongeur. 14.- Dispositif de commutation selon la revendication 12, caractérisé en ce que, ladite barre du second ensemble étant revenue en position initiale, le déverrouillage du plongeur en position de contact a lieu par un nouveau coulissement dans le premier sens de ladite barre du premier ensemble. 15.- Dispositif de commutation selon la revendication 14 > caractérisé en ce que le retour en position initiale des plongeurs est obtenu par la poussée des conducteurs souples revenant à leur position initiale, éventuellement assistés par des moyens élastiques auxiliaires. 16.- Dispositif de commutation selon l'ensemble des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que les plongeurs comportent un corps et un téton en saillie reliés par un épaulement, tandis que les barres du premier ensemble comportent des boutonnières entourant lesdits plongeurs et des languettes pouvant coopérer avec ledit épaulement et ledit corps, en ce que les barres du second ensemble comportent des cames pouvant coopérer avec lesdits tétons et en ce que lesdits plongeurs sont logés dans des logements ovalisés dans lesquels ils peuvent occuper soit une position oblique par rapport aux plans des conducteurs, soit une position orthogonale auxdits plans, ces plongeurs reposant sur les conducteurs Souples. 17.- Dispositif de commutation selon l'une quelconque des revendications 4 à 16, caractérisé en ce que les deux jeux de conducteurs sont des circuits imprimés.