Brevet FR2198242A1 — publié le 19740329

La présente invention a pour objet un commutateur rotatif, plus particulièrement destiné à la commutation téléphonique et permettant d'établir successivement différentes liaisons conductrices entre plusieurs conducteurs électriques. Les commutateurs les plus fréquemment utilisés en téléphonie sont des commutateurs à lames, dont la manoeuvre par une clé basculante à deux ou à trois positions stables permet de commuter la lame maîtresse alternativement sur l'une ou l'autre des deux lames extrêmes ou même de la maintenir isolée de chacune de ces deux lames, dans une position neutre intermédiaire, dans le cas de clés à trois positions De tels commutateurs ne permettent donc d'établir, chacun, qu'une seule liaison conductrice entre un premier conducteur connecté à cette lame maîtresse et, alternativement, l'un ou l'autre des deux conducteurs reliés aux lames extrêmes.La réalisation de liaisons multiples simultanées entre différents conducteurs n'est alors possible qu'en utilisant plusieurs de ces commutateurs, assemblés en batteries et requérant un cablage à demeure des conducteurs, selon un schéma préétabli, les clés de certains de ces commutateurs pouvant être jumelées. Dans les commutateurs dits "à galette", un conducteur peut être successivement commuté, par la manoeuvre d'un curseur linéaire ou rotatif, sur chacun des conducteurs connectés aux plots portés par une galette en matière isolante. Des liaisons multiples ne peuvent cependant s'établir simultanément entre plusieurs de ces conducteurs que si l'on multiplie le nombre des galettes et relie leurs plots par un cablage fixe approprié. Ainsi, l'établissement de liaisons multiples successives, simultanément entre plusieurs conducteurs n'est pas réalisable de manière simple avec les commutateurs qui viennent d'être évoqués. Tirant parti des possibilités offertes par la technique des circuits imprimés, et d'une conception tout à fait différente de celles des commutateurs précédemment cités, le commutateur selon la présente invention permet, de manière particulièrement simple, d'établir successivement entre différents conducteurs toutes les liaisons simultanées possibles, sans recourir, en particulier, à un quelconque cablage. I1 est caractérisé par le fait qu'il comprend au moins, d'une part, montée amoviblement sur un support, une plaquette isolante interchangeable portant sur au moins l'une de ses deux faces un réseau de bandes électriquement conductrices indépendantes, dont l'une des extrémités, aboutissant au bord de la plaquette, est destinée à être connectée à l'un desdits conducteurs et dont l'autre extrémité et/ou la partie médiane constituent un des segments, en arc de cercle, d'une ou de plusieurs pistes circulaires de frottement, concentriques ; et, d'autre part, montée rotativement sur ce support, une bague d'entraînement à laquelle sont radialement fixés un ou plusieurs peignes électriquement conducteurs, dont chacune des dents s'applique élastiquement, en frottement, sur l'une desdites pistes entre lesquelles le corps de chacun de ces peignes établit une liaison conductrice, des moyens étant prévus pour manoeuvrer rotativement cette bague d'entraînement et la stabiliser en certaines positions angulaires pour chacune desquelles le ou les peignes assurent une liaison conductrice entre certaines, déterminées, des bandes portées par la plaquette et, de ce fait, entre les conducteurs connectés auxdites bandes. Selon la forme préférée de réalisation de l'invention, ce commutateur rotatif est en outre caractérisé par le fait que ledit support est constitué d'un socle pourvu d'un cadre porte-plaquette dans lequel vient se loger, amoviblement, la plaquette interchangeable et dont les bords latéraux sont réunis par un pont dans l'ouverture duquel est montée rotativement la bague d'entraînement, verrouillée axialement par le pont contre la plaquette, et par le fait qu'est fixé amoviblement sur ledit socle un couvercle dans lequel est monté rotativement un bouton de manoeuvre de la bague d'entraînement, maintenu en prise sur celle-ci par la fixation du couvercle sur le socle. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront en se référant à la description suivante et au dessin annexé qui se rapportent à cette forme préférée de réalisation de l'invention, citée à titre d'exemple non-limitatif. Au dessin - la figure 1 représente, vu de dessus, un commutateur rotatif selon cette forme préférée de réalisation de l'invention, dont le couvercle a été enlevé, - la figure 2 montre le commutateur représenté à la figure 1, en coupe longitudinal selon II-II de la figure 1, avec son couvercle, - la figure 3 représente, vu de dessous, ce couvercle du commutateur, - la figure 4 montre, en coupe radiale selon IV-IV de la figure 3, l'assemblage de la bague d'entraînement et du bouton de manoeuvre du commutateur représenté aux figures 1 et 2; à échelle agrandie, - les figures 5A, 5B et SC représentent le socle du commutateur représenté aux figures 1 et 2, respectivement vu de dessus, en coupe longitudinale selon V - V de la figure 5A, et de derrière, - la figure 6 montre, agrandi, un des peignes montés dans le commutateur représenté aux figures 1 et 2, et, - les figures 7, 8, 9 et 10, quatre exemples de plaquettes utilisées dans le commutateur représenté aux figures 1 et 2. En se référant tout d'abord aux figures 1 à 6, plus particulièrement aux figures 5A,5B et 5C, le commutateur rotatif selon la forme préférée de réalisation de l'invention est monté dans un boîtier constitué d'un socle rectangulaire 1, formant support, et d'un couvercle 26, également rectangulaire et venant se fixer amoviblement sur ce socle 1. Le fond 2, plat, de ce socle 1 est pourvu d'un cadre porte-plaquette 3; limité par deux bords latéraux parallèles 31 et 32 dont les parties m -dianes sont réunies parunpont transversal 4. Dans le fond 2 sont pratiqués deux orifices coniques 11 et 12 permettant la mise en place de vis de fixation de ce socle sur une paroi ou similaire.Un passage 20, limité latéralement par deux joues 22 portées par la partie arrière du fond 2, guide l'introduction des conducteurs, non représentés, dans le commutateur. Quatre butées d'angle 21 sont disposées, chacune dans l'un des quatre angles du socle et permettent le maintien en position correcte du couvercle 26 sur ce socle 1. Dans le cadre porte-plaquette 3 est montée amoviblement, introduite longitudinalement dans le sens de la flèche f (figure 1), une plaquette rectangulaire 6, isolante et interchangeable, portant sur l'une de ses deux faces un réseau de bandes 7 électriquement conductrices,indépendantes,dont l'une des extrémités aboutit à l'un des bords transversaux de la plaquette 6. Chacun desdits conducteurs est connecté à cette extrémité d'une de ces bandes 7 au moyen d'un système de raccordement à vis 10. Les bandes 7, entièrement représentées en noir à la figure 1, sont avantageusement formées, sur la plaquette 6, par la technique d'obtention des circuits imprimés. La partie centrale du pont 4 est percée d'une ouverture circulaire 5, échancrée de deux évidements radiaux diamétralement opposés 24 et 25, d'angles au centre inégaux. Concentriquement et extérieurement à cette ouverture circulaire 5, le pont 4 est percé de deux séries diamétralement opposées de trois orifices 13,chacune, pernettant, cour- cela apparaîtra mieux par la suite, de sélectionner, dans l'exemple représenté au dessin, une parmi trois commutations possibles entre lesdits conducteurs. Le couvercle 26 est pourvu intérieurement de deux paires de pattes de fixation 41.Les extrémités de ces pattes, protubérantes en vis-à-vis, s'engagent sous les bords du pont 4 et permettent la fixation du couvercle 26 sur le socle 1. La plaquette 5 , retenue vers l'arrière par les extrémités rabattues en "L" des deux bords 31 et 32, repose, par ses angles, sur quatre épaulements d'assise correspondants du cadre 3, dont le niveau est en retrait de celui du fond 2 du socle l,de manière à permettre l'encastrement de la plaquette 6. Le socle 1, le cadre porte-plaquette 3 et le pont 4 viennent d'une seule pièce réalisée, ainsi que le couvercle 26 en matière plastique injectée. La paroi arrière de ce couvercle 26 est percée d'une lucarne 27 d'entrée des conducteurs (figures 2 et 3) se présentant en regard du passage 20 lorsque le couvercle 26 est fixé au socle 1.Le couvercle 26 est percé d'une ouverture centrale circulaire échancrée de deux évidements radiaux 38 et 39 d'égal angle au centre (figure 3), dans laquelle, grâce à ces évidements, peut s'engager la base d'un bouton de manoeuvre 28 dont les oreilles radiales 33 et 34, initialement introduite par les évidements 38 et 39, assurent la retenue, rotative, de ce bouton 28 dans le couvercle 26. Un rondelle de feutre 29 est avantageusement disposée entre le corps du bouton 28, extérieur au couvercle 26, et ce dernier. Cette base du bouton de manoeuvre 28 est formée d'un manchon cylindrique qui, outre les oreilles 33 et 34, porte,intérieurement, deux nervures longitudinales 35 et 36, diamétralement opposées selon l'axe desdites oreilles 33 et 34 et qui délimitent à l'intérieur de ce manchon, représenté en noir à la figure 3, deux évidements annulaires 40.Un échancrure longitudinale 37 est pratiquée dans ce manchon, en quadrature des nervures 35 et 36. En se référant plus particulièrement aux figures 1, 2 et 4, le commutateur rotatif selon l'invention comprend en outre une bague d'entraînement 16, engagée rotativement, par sa partie supérieure, dans l'ouverture 5 du pont 4 et dont la course angulaire est limitée par celle d'une butée radiale 18,portée par cette partie supérieure de la bague, dans l'un ou l'autre des évidements radiaux 24 ou 25 du pont 4. La bague d'entraînement 16 est verrouillée axialement contre la plaquette 6 par le pont 4. La base de cette bague d'entraînement 16 est creusée de quatre encoches radiales 17 décalées de quatre-vingt dix degrés l'une de la suivante, dans chacune desquelles peut être monté un peigne métallique, par exemple réalisé dans un bronze au béryllium. Dans l'exemple représenté, deux peignes 8 et 9 sont montés en quadrature dans la bague d'entraînement 16.La figure 6 montre, agrandi, l'un, 9, de ces peignes. I1 comprend un corps rectangulaire 42 prolongé par un bras coudé portant trois dents 44 orientées à soixante degrés par rapport à l'axe du corps 42 , dans un plan incliné par rapport à celui du corps 42. Les extrémités de ces dents 44 portent des frotteurs 45 alignés selon une direction qui, lorsque le peigne est fixé dans son encocne 17,croise l'axe de rotation de la bague d'entraînement 16. Un orifice 43 est pratiqué dans l'extrémité de ce corps opposée aux dents 44 et permet la fixation du peigne dans une des encoches 17 de la bague d'entraînement 16 au moyen d'une vis. En se référant à la figure 1 l'extrémité des bandes conductrices 7 qui n'aboutit pas à l'un des bords transversaux de la plaquette 6 constitue l'un des segments, en arc de cercle, d'une des trois pistes circulaires de frottement,concentriques,qui sont représentées en tracé noir à la figure 7. Sur chacune de ces trois pistes s'appuie élastiquement l'extrémité d'une des trois dents 44 des peignes 8 et9, par l'intermédiaire des frotteurs 45 qui peuvent être seulement constitués par une protubérance de chacune desdites extrémités.Le corps 42 de chacun des peignes 8 et 9 établit ainsi une liaison conductrice entre ces trois pistes et, selon la position angulaire des peignes, entre certaines, déterminées, des bandes 7 portées par la plaquette 6 et, de ce fait, entre les conducteurs connectés auxdites bandes 7 par les systèmes de raccordement à vis 10.Dans la forme de réalisation représentée au dessin (figures 1 et 4), les peignes 8 et 9 ne peuvent occuper que trois positions angulaires successives pour chacune desquelles une bille d'encliquetage 14, montée dans un orifice borgne de la bague 16, à l'encontre d'un ressort de rappel 15, s'engageant partiellement dans l'un des trois orifices 13 d'une des deux séries dont est percé le pont 4, stabilise dans cette position la bague 16 par rapport au socle 1 et, par conséquent,maintient angulairement en position chacun des peignes 8 et 9 par rapport aux pistes de la plaquette 6. Aussi, à la figure 1, l'évidement 25 limite-t-il la course angulaire de la butée 18 portée par la partie supérieure de la bague 16 à ces trois positions successives de ladite bague.A cette figure 1, la bague 16, ainsi que les peignes 8 et 9, sont dans la première des trois positions qu'ils peuvent occuper par rotation de la bague 16 dans le sens de la flèche F, la bille 14 étant alors engagée dans celui des orifices 13 le plus à droite à la figure 1. La rotation de la bague 16 est provoquée par la manoeuvre du bouton 28 engagé en prise sur ladite bague 16 (figure 4) dès que le couvercle 26 est fixé au socle 1. Lors de cette fixation, les extrémités des nervures 35 et 36 du manchon de ce bouton de manoeuvre 28 (figure 3) s'engagent respectivement dans des rainures radiales 19 et 23 pratiquées à la partie supérieure de la bague d'entraînement 16, tandis que la partie supérieure de la butée 18 portée par cette bague se loge dans l'échancrure 37 dudit manchon et que les évidements annulaires 40 sont occupés par la partie supérieure de la bague d'entraînement 16. Un voyant 30, destiné à signaler la mise sous tension du commutateur, est avantageusement monté au centre de ce commutateur, dans une cheminée centrale percée pour partie dans le bouton de manoeuvre 28 et pour partie dans la bague d'entraînement 16. Dans la forme de réalisation représentée, ce voyant est un oeil à occultation de croix de Malte, alimenté électriquement par deux des bandes portés par la plaquette 6. L'ouverture angulaire de l'évidement radial 24, inférieure à celle de l'évidement radial 25, limite la course de la rotation de la bague 16 à seulement. deux positions successives et doit être utilisé à la place de l'évidement 25 si deux positions successives des peignes 8 et 9 sont seulement requises pour l'utilisation du commutateur.Dans ce cas, les peignes 8 et 9 devront être fixés dans les encoches radiales 17 opposées à celles qu'ils occupent à la figure 1 et la bille d'encliquetage 14 ne travaillera alors qu'avec les deux premiers (dans le sens direct de la trigonométrie) des trois orifices 13 opposés à ceux représentés à la figure 1. Selon une caractéristique essentielle du commutateur rotatif de l'invention,laplaquette 6 est interchangeable, c'est-à-dire qu'un jeu illimitédeplaquettespeutêtre utilisé, réalisant sous forme de réseaux différents de bandes conductrices, obtenus par la technique des circuits imprimés, les possibilités de commutation les plus variées entre un nombre variable de conducteurs. Les figures 7, 8, 9 et 10 donnent quelques exemples de ces possibilités. Les pistes de frottement y sont représentées en tracé noir pour les distinguer du reste des bandes conductrices. La figure 7 reproduit la plaquette 6 montée sur le commutateur représenté à la figure 1. Elle est utilisable avec deux peignes En quadrature ou, partiellement, avec unseul peigne; en trois positions. La figure 8 représente une seconde plaquette 6a, utilisable, comme la précédente, avec deux peignes en quadrature ou, partiellement, avec un seul peigne; en trois positions. La figure 9 reproduit une troisième plaquette 6b utilisable avec quatre peignes en croix ou, partiellement, avec trois, deux ou seulement un peigne : en deux positions. La figure 10 représente une quatrième plaquette 6c utilisable avec quatre peignes en croix ou, partiellement, avec trois, deux ou seulement un peigne , en trois positions. Sur chacune de ces plaquettes, les bandes conductrices sont disposées de manière que la plaquette étant mise en place dans le cadre porte-plaquette 3, ses pistes de frottement, concentriques, soient co-axiales à la bague d'entraînement.Ces plaquettes ont le même format. La partie centrale de chacune de ces plaquettes est percée de deux orifices 55 et 56 permettant la fixation d'un voyant 30 alimenté électriquement par les bandes 46 et 48 (plaquette 6/figure 7), les bandes 57 et 58 (plaquette 6figure 8), les bandes 65 et 66 (plaquette 6 S figure 9), deux des bandes 74, 77, 82 ou 85 (plaquette 6Jcfi- gure 10). La plaquette 6b représentée à la figure 9, dont les bandes conductrices présentent une structure dissymétrique complexe, fournit un exemple des possibilités de commutation très variées que permet le commutateur rotatif selon l'invention. Pour chacune des plaquettes susmentionnées, le tableau suivant donne, selon le nombre de peignes utilisés (énumerés dans le sens direct ce la trigonométrie) et pour chacune des positions successives A, B, C, de la bague d'entraînement, donc de ces peignes (dans le sens direct), les liaisons conductrices établies entre les bandes de la plaquette, selon leur numéro de référence aux figures 7, 8, 9 et 10 (Q = 2 peignes en quadrature, N = plot neutre isolé) Plaquette N Peignes : A B C 6 (fig.7)(Q) ler 46-N-49 46-50 46-N-51 2émue J 47-N-52 47-53 47-N-54 6a(fig.8)(Q) ler 57-60 57-N 57-61 2ème 59-62 59-N 59-63 6b(fig.9) j ler 64-65 65-70 pas de 1 2eme 68-70 68-69 pos1tion i 3ème 71-N 71-72 C éme me 67-72 67-73 6c(fig.10) ler 74-76 74-N 74-75 2émue 80-82 82-N 81-82 3ème 83-85 85-N 84-85 4éme 77-79 77-N 77-78 La forme de réalisation de l'invention décrite et représentée au dessin n'ayant été citée qu'à titre d'exemple non-limitatif, il est entendu que l'homme de l'art pourra y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il jugera utiles ou en remplacer tout ou partie des éléments constitutifs par des équivalents, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Commutateur rotatif, plus particulièrement destiné à la commutation téléphonique et permettant d'établir successivement différentes liaisons conductrices entre plusieurs conducteurs électriques, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins, d'une part, montée amoviblement sur un support, une plaquette isolante interchangeable portant sur au moins l'une de ses deux faces un réseau de bandes électriquement conductrices indépendantes, dont l'une des extrémités, aboutissant au bord de la plaquette, est destinée à être connectée à l'un desdits conducteurs et dont l'autre extrémité et/ou la partie médiane constituent un des segments, en arc de cercle, d'une ou de plusieurs pistes circulaires de frottement, concentriques , et, d'autre part, montée rotativement sur ce support, une bague d'entraîne- ment à laquelle sont radialement fixés un ou plusieurs peignes électriquement conducteurs, dont chacune des dents s'applique élastiquement, en frottement, sur l'une desdites pistes entre lesquelles le corps de chacun de ces peignes établit une liaison conductrice, des moyens étant prévus pour manoeuvrer rotativement cette bague d'entraînement et la stabiliser en certaines positions angulaires pour chacune desquelles le ou les peignes assurent une liaison conductrice entre certaines, déterminées, des bandes portées par la plaquette et, de ce fait, entre les conducteurs connectés auxdites bandes. 2. Commutateur rotatif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit support est contitué d'un socle (1) pourvu d'un cadre porte-plaquette (3) dans lequel vient se loger, amoviblement, la plaquette (6) interchangeable et dont les bords latéraux (31,32) sont réunis par un pont (4) dans l'ouverture (5) duquel est montée rotativement la bague d'entraînement (16), verrouillée axialement par le pont (4) contre la plaquette (6), et par le fait qu'est fixé amoviblement sur ledit socle (1) un couvercle (26) dans lequel est monté rotativement un bouton de manoeuvre (28) de la bague d'entraînement (16), maintenu en prise sur celle-ci par la fixation du couvercle (26) sur le socle (1). 3. Commutateur selon la revendication 1 , caractérisé par le fait qu'il comprend en outre au moins un jeu de plaquettes (6, 6a, 66, 6c etc...) interchangeables, de même format, dont la structure du réseau de bandes conductrices (7) diffère d'une plaquette à la suivante. 4. Commutateur selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la bague d'entraînement (16) porte radialement une butée (18) engagée dans un évidement radial(24ou25) du pont (4) et dont la course angulaire à l'intérieur de cet évidement(2+ou 2D!, donc aussi l'amplitude de la rotation de la bague (16), est limitée par l'angle d'ouverture dudit évidement (24 ou 25). 5. Commutateur selon les revendications 1, 2 et 4 , caractérisé par le fait que la stabilisation de la bague d'entraînement (16) et des peignes (8, 9) en certaines positions angulaires est obtenue par encliquetage d'une bille (14), montée dans un orifice borgne de cette bague (16) à l'encontre d'un ressort de rappel (15), successivement dans chacun des orifices (13) d'une série dont est percé le pont (4), concentriquement à son ouverture (5). 6. Commutateur selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la base du bouton de manoeuvre (28) est constituée par un manchon portant deux oreilles radiales (33,34) qui, initialement introduites par des évidements radiaux (38,39) de l'ouverture centrale du couvercle (26), assurent la retenue dudit bouton (28) sur ce couvercle (26); et par le fait que ce manchon porte intérieurement deux nervures radiales (35,36) destinées à s'engager, lors de la fixation du couvercle (26) sur le socle (1), dans deux rainures radiales correspondantes (19,23) pratiquées dans la partie supérieure de la bague (16) et à maintenir en prise le bouton (28) sur cette bague. 7. Commutateur selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le couvercle (26) est pourvu intérieurement de deux paires de pattes de fixation (41) dont les extrémités, protubérantes en vis-à-vis, s'engageant sous les bords du pont (4), maintiennent amoviblement le couvercle (26) fixé au socle (1). 8. Commutateur selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la plaquette (6) repose par ses angles sur quatre épaulement d'assise correspondants du cadre porte-plaquette (3) dont le niveau est en retrait de celui du fond (2) du socle (1) de manière à permettre l'encastrement de ladite plaquette (6). 9. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacun desdits peignes (8,9) comprend un corps rectangulaire (42) prolongé par un bras coudé portant lesdites dents (44) dans un plan incliné par rapport à celui du corps (42) du peigne. 10. Commutateur selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il est équipé d'un voyant (30) alimenté électriquement par deux desdites bandes (7) et monté dans une cheminée pratiquée pour partie dans le bouton de manoeuvre (28) et pour partie dans la bague d'entraînement (16).