Brevet FR2160746A1 — publié le 19730706

La présente invention concerne les matrices de points de croisement à contacts scellés et à maintien magnétique pour les systèmes de commutation téléphoniques quasi-électroniques du type spatial. Elle concerne notamment les matrices telles que celles décrites dans les brevets nO 1 393 336 et 1 395 840 de la demanderesse, matrices dont les points de croisement comportent chacun plusieurs contacts scellés, du type à tiges, commandés par l'intermédiaire de quatre bobines montées deux par deux sur deux noyaux magnétiques, les bobines étant affectées par paires à une coordonnée horizontale ou verticale et étant commandées au moyen d'impulsions simultanées de durée différente Des matrices telles que celle décrite dans le brevet nO 1 395 840 ont été prévues pour 5 sèmes téléphoniques employant des points de croisement à trois contacts: or les systèmes quasi-électroniques actuels permettent de n'employer que deux contacts par point de croisement, ce qui conduit à modifier la disposition des composants de ces points et à réaliser une matrice possédant des caractéristiques nouvelles permettant d'éliminer certains inconvénients des anciennes matrices. Par exemple, l'emploi d'impulsions de commande å fort courant dans les matrices connues se traduit par une consommation d'énergie importante et par l'emploi de composants chers et encombrants par rapport à ceux qui pourraient être utilisés avec des impulsions plus faibles. De meme,une matrice telle que celle décrite dans le brevet nO 1 393 336 est de réalisation complexe,donc coûteuse, cette complexité se traduisant aussi par un encorencnt supérieur. En vue de remédier à ces inconvénients, la présente invention propose donc une nouvelle matrice de points de croisement a commande par coordonnées -en psrticulier pour points de croisement à commande du type décrit dans le brevet nO 1 393 336 de la demanderesse-. L'invention est caractérisée en ce que les axes longitudinaux des noyaux des points de croisement sont répartis dans deux plans parallèles contenant chacun l'axe d'un des deux noyaux de chaque point de croisement, la distance entre ces deux plans étant pratiquement égale au double du rayon maximal des bobinages et en ce que les deux contacts scellés d'un point de croisement ont leurs enveloppes pratiquement tangentes aux bobinages de ce point. Selon une autre caractéristique de l'invention,les "n" points de croisement sont disposés en quinconce, de telle sorte que des points matériels homologues quelconques,choisis sur des organes homologues des "n" points de croisement,soient disposés en quinconce dans un plan paralldle aux plans des axes des noyaux. Selon une autre caractéristique de l'invention, sachant que les noyaux d'une matrice sont parallèles et définissent une direction pour la matrice, les directions de deux matrices voisines disposées parallèlement et à une distance égale au pas minimum entre deux matrices, sont perpendiculaires. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-dessous. sien entendu la description et le dessin ne sont donnés qutà titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure 1 présente une vue de face d'un point de croisement d'une matrice selon l'invention. La figure 2 présente une demi-coupe du même point de croisement inséré dans la matrice. La figure 3 présente un exemple de réalisation d'une matrice selon l'invention. La figure 4 présente le principe dwuntemptlageet de matrices selon l'invention. Le point de croisement présenté figure 1 comprend essentiellement - deux contacts à tiges de type classique, chaque contact comportant une ampoule tubulaire telle 1, deux lames de contact en matériau magnétique telles 2 et 3 et deux conducteurs de connexion tels 4 et 5 prolongeant les lames de contact à I'extérieur de l'ampoule - deux noyaux magnétiques rémanents 6 et 7,préférablement cylindriques et sensiblement parallèles aux lames de contact ; - deux bobines 8 et 9 à deux enroulements, disposées chacune sur l'axe d'un des noyaux et formant les 2 paires de bobinages de commande. Les deux bobines 8 et 9 a deux enroulements permettent la commande du point de croisement à l'intérieur de la matrice, selon un procédé de commande par coordonnées tel celui suivant lequel les contacts du point de croisement sont mis en connexion lorsque quatre impulsions sont appliquées sislltanément aux quatre enroulements identiques, deux d'entre elles étant plus longues que les deux autres et assurant,de ce fait,la fermeture des contacts. Les noyaux magnétiques rémanents ont leur longueur pratiquement égale à celle des contacts de manière à ce que les sections en regard des noyaux et des lames de contact soient maximales. Les ampoules des contacts,telles la et lb sur la figure 2,sont placées symétriquement par rapport au plan déterminé par les axes des bobines 8 et 9 de manière à placer les lames de chacun des contacts dans des conditions magnétiques. Les ampoules la et lb sont rapprochées au maximum des noyaux 6 et 7 et sont pratiquement tangentes aux bobines 8 et 9,de manière à réduire les entrefers existant entre lames et noyaux, ce qui se traduit par une réduction des ampères-tours de commande et une meilleure insensibilité aux parasites par rapport aux points de croisement,objetsde précédents brevets. Selon l'invention, chaque noyau magnétique est fixé par ses extrémités dans un matériau amagnetique, ainsi que le montre la figure 2. Le matériau choisi est préférablement un matériau plastique moulable ou usinable,tel un polymère, une résine, et il assure simultanément un isolement électrique et l'amagnétisme et permet une réalisation simple et peu onéreuse. Les deux noyaux d'un même point de croisement tels 6 et 7 sont fixés sur deux cadres différentes 10 et 11; chaque cadre porte un noyau de chaque point de croisement de la matrice de manière à le fixer parallèlement au plan de la plaque support de matrice 12. Les deux noyaux d'un même point de croisement fixés chacun sur un cadre ont leurs axes longitudinaux dans un plan perpendiculaire à cette plaque support, ce qui détermine la position des cadres entre eux. Dans l'exemple de réalisation présenté figure 2, on a prévu des évidemments tel 13 dans la plaque support 12, ces évidemments permettent l'enfoncement dans la plaque 12 des bobines entourant les noyaux inférieurs, tel 8 dans 13, ce qui permet de diminuer l'épaisseur occupée par la matrice me fois -assemblée. Les cadres sont fixés à la plaque support de matrice d'une manière classique qu'il n'est pas nécessaire de développer, la distance entre ces cadres étant choisie de manière que les deux bobines de chaque point de croisement soient quasiment tangentes dans un plan passant par leurs axes et perpendiculaire à la plaque support. Les contacts scellés sont fixés sur la plaque support 12 par leurs conducteurs de connexion tel 4a et 4b, de manière que les ampoules des contacts d'un point de croisement soient pratiquement tangentes aux deux bobines du point, telles la et lb avec 8 et 9. La plaque support 12 est préférablement une plaque de circuit imprimé comportant des conducteurs imprimés auxquels sont soudes les conducteurs de connexion des contacts et,en extrémités,des enroulements de commande, tels 4a au conducteur imprimé 26. La figure 3 présente un exemple de réalisation d'une matrice selon l'invention, étant entendu que le nombre de points de croisement de la matrice représentez n'est pas caractéristique de l'invention et peut être tout autre, le nombre neuf n'ayant été choisi que pour la commodité de la représentation. La matrice représentée comporte une plaque support 12, deux cadres 10 et 11, neuf points de croisement comportant chacun deux contacts tels lal, îbl, deux noyaux et deux bobines -seuls les-noyaux supérieurs tel 7a1 et les bobines supérieures telles 9a1 étant visibles-, les conducteurs de connexion des contacts et des enroulements, seuls ces derniers étant représentés en 14, 15... 24, 25. Les points de croisement sont disposés en quinconce,ainsi que représenté, ce qui assure une meilleure insensibilisstion aux influences magnétiques parasites que dans les dispositions matricielles classiques. Les deux enroulements de chaque bobine ont été figurés en 9a et 9b, tels 9a1 et 9b1 pour la bobine enserrant le noyau 7al. De manière classique, chaque enroulement d'une bobine correspond à une des coordonnées X, X', Y ou Y' qui définissent les points de croisement, les deux enroulements d'une même bobine correspondant à des coordonnées de nature différente, telles X et Y' ou X' et Y Chaque enroulement est relié par un point de connexion å un conducteur impri mé sur la face cachée de la plaque 12, ainsi le point 22 pour 1 'enroulement 9al et le point 15 pour l'enroulement 9b1 Les enroulements correspondant à une même coordonnée d'une même verticale ou d'une même horizontale sont en série et sont alimentés par l'intermédiaire d'un point de convexion relié au premier d'entre eux, tel le point 22 pour les enroulements 9al, 9a2, 9a3 des trois points de croisement de l'horizontale H1 et le point 15 pour les enroulements 9bl, 9b4, 9b7 des trois points de croisement de la verticale V1 Ainsi, les points 15, 17, 19, 20, 21, 22 assurent l'alimentation des enroulements situés sur les noyaux 7al....7a9 fixés sur le cadre ll et les points 14, 16, 18, 23, 24, 25 assurent l'alimentation des enroulements situés sur les noyaux ..... . du cadre 10, noyaux et enroulements du cadre 10 tétant pas représentés sur la figure 4. La matrice selon l'invention permet la réalisation des bobinages de commande par cadre, et des procédés, tels que ceux utilisés pour le bobinage des tores ou tel que le tissage, peuvent être employés. Une forme de réalisation choisie consiste à effectuer successivement tous les premiers enroulements des neuf bobines d'un cadre, puis les seconds enroulements de ces bobines, les points de connexion tels 14 et 15... 24, 25 permettant la liaison des extrémités d'enroulements aux conducteurs concernés de la plaque support 12. il est aisé de s'apercevoir qu'une grande simplicité de réalisation et une grande automatisation de la fabrication peuvent être obtenues avec une matrice selon l'invention. De plus, l'emploi de cadres indépendants et le montage des contacts sur la plaque support permettent aisément un éventuel dépannage. La plaque support peut s'enficher dans un connecteur classique et la faible épaisseur de la matrice permet de réaliser des empilages de matrices contenant deux fois plus de matrices et, par conséquent, deux fois plus de points de croisement que dans les cas où les contacts sont perpendiculaires à la plaque support. Le principe de montage des plaques support de matrice est identique à celui employé pour les plaques de circuits imprimés classiques ; un certain nombre de plaques sont enfichées dans autant de connecteurs disposés parallèlement sur une rangée, 1 'équipement comportant un certain nombre de rangées si nécessaire. Ceci est symbolisé sur la figure 4 où un support 40 permet l'enfi- chage de plaques support de matrice, telles 41, 42, 43 selon une disposition en rangée (appelée ici "empilage") dans des connecteurs non figurés.De manière classique, soit p le pas minimum de montage des cartes support, ce pas minimum correspondant à la distance minimale prévue en fonction de l'encombrement des plaques support équipées et, si besoin est, en fonction d'autres impératifs tels que l'influence parasite mutuelle des composants situés sur des cartes voisines. Dans l'exemple de la figure 4, chaque point de croisement situé sur une plaque support est symbolisé par un segment, tel 44a, dont l'orientation figure celle des noyaux et celle des ampoules des contacts de ce point. Chaque point de croisement d'une plaque possède son homologue sur les autres plaques, tels 44b et 44c pour 44a ; ces points de croisement homologues ont des positions identiques dans leurs matrices respectives. Si tous les points de croisement de deux plaques voisines ont une direction identique, les noyaux magnétiques des points de croisement homologues sont parallèles et l'in- fluence mutuelle de deux noyaux voisins, appartenant chacun à une plaque différente, n'est pas négligeable, ce qui oblige à augmenter le pas minimum entre les plaques. Dans le but de diminuer cette influence mutuelle, les directions de deux plaques voisines sont perpendiculaires, tel celles des points de croisement des matrices 41 et 42 ou 42 et 43, ce qui permet de réduire l'influence mutuelle des noyaux d'un point de croisement sur les noyaux des deux points de croisement homologues des matrices situées de part et d'autre. On peut donc réduire le pas minimum entre deux plaques voisines, étant entendu que cette disposition ne se Justifie plus dans la mesure où les plaques sont disposées à une distance égale ou supérieure au double du pas minimum, ce qui peut être le cas pour une range incomplétement équipée. Toutefois, il peut être prévu d'équiper chaque rangée à l'aide d'unités composées chacune de deux plaques support dont les directions des points de croisement sont perpendiculaires, ce qui permet de supprimer toute ambiguïté sur les dispositions des plaques dans les rangées. il est aussi à noter que les plaques support peuvent éventuellement comporter plusieurs matrices distinctes tout en concervant les caractéristiques définies ci-dessus. Comme il a été dit plus haut, le fonctionnement de ces matrices est identique b celui déJà décrit dans le brevet nO 1 393 336 et ne sera pas rappelé ici. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec un exemple de réalisation particuliern on comprendra clairement que ladite description est faite à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1) Matrice de points de croisement à contacts scellés du type à tige et à maintien magnétique, où les contacts d'un point de croisement sont commandés par l'intermédiaire de quatre bobinages montés par paires sur deux noyaux magaétiques rémanents qui sont parallèlesbd'u e part entre eux, d'autre part aux axes des ampoules tubulaires des contacts, ladite matrice étant caractérisée en ce que les axes des noyaux des points de croisement sont parallèles et repartis dans deux plans parallèles qui contiennent chacun un axe de noyau par point de croisement et en ce que les deux contacts scellés d'un point de croisement ont leurs ampoules parallèles aux noyaux et pratiquement tangentes aux bobinages de ce point. 2) Matrice de points de croisement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les "n" points de croisement -c'est-à-dire leurs organes homologuessont parallèles et disposés en quinconce, de telle sorte que des points matériels homologues quelconques choisis sur des organes homologues des "n" points de croisement soient disposés au moins approximativement en quinconce dans un plan parallèle aux plans des axes des noyaux. 3) Matrice de points de croisement, selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est constituée par - une plaque de circuit imprimé portant les conducteurs de liaison des contacts scellés et de commande des bobinages ainsi que les connexions relatives à ces conducteurs - deux cadres en matériau amagnétique assujetti s nt chacun "n" noyaux dans un plan parallèle au plan de la plaque de circuit imprime par au moins une extrémité de ces noyaux, les deux cadres étant fixés d'un même côte de la plaque de circuit imprimé, l'un de ces cadres jouxtant ladite plaque ; - "n" paires de contacts scellés, fixés à la plaque de circuit imprimé par leurs conducteurs extérieurs ;; - "2n" paires de bobinage de commande, chaque paire étant,d'une part, disposée sur deux noyaux pris dans une position identique,chacun sur un cadre et, d'autre part, appairée à une autre paire disposée sur les mêmes noyaux. 4) Matrice de points de croisement selon la revendication 3, caractérisée en ce que distance entre les cadres est telle que les bobinages disposes sur les deux noyaux d'un point de croisement sont quasiment tangents. 5) Matrice de points de croisement selon la revendication 3, caractérisée en ce que les bobinages de commande sont réalisés en deux nappes indépendantes relatives chacune à un cadre. 6) Empilage de matrices de points de croisement selon les revendications 1 et 2 pour matrice dont les noyaux sont parallèles et définissent une direction pour la matrice, ledit empilage étant caractérisé en ce que les directions de deux matrices voisines disposées parallèlement et à une distance égale au pas minimum entre deux matrices, sont perpendiculaires. 7) Empilage de matrices de points de croisement selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est composé d'unités comportant chacune deux plaquessupport de matrices disposées parallèlement et à une distance correspondant au pas minimum entre deux matrices.