Brevet FR2326025A1 — publié le 19770422

La pressente invention a pour objet un élément constitutif standardisé formant support pour un nombre déterminé de points de croisement a commande électro-magnétique en vue de la réalisation de natrices de commutation, ainsi que le procédé de montage de ces matrices. De telles matrices de commutation sont classiquement remployées en téléphonie et les brevets français nos 1 395 840 et 1 482 088 de la demanderesse décrivent des matrices de ce genre dont la commande s'effectue selon un procédé décrit dans le brevet français no 1 393 336 de cette meme demanderesse. Un des inconvénients principaux de ces matrices pour leur constructeur est de comporter un nombre relativement important de pièces auxiliaires dont l'assemblage requiert un grand nombre d'opérations manuelles couteuses,tant par le fait qu'elles sont manuelles que par leur durée. Ainsi,par exemple,la matrice décrite dans le brevet n 1 482 088 nécessite l'emploi de deux types de barre-support d'enroulement de commande des points de croisement pour une meme dimension de matrice et ces barres doivent etre en matériau souple pour permettre un bobinage automatique.En conséquence,il a fallu ajouter un chassis pour rendre l'ensemble rigide et éviter l'arrachement des connexions lors des manipulations de la matrice De plus ,il est nécessaire d'avoir des barres-support différentes pour les diffé- rentes tailles de matrices,ce qui complique la fabrication et les problèmes relatifs aux pièces détachées. La présente invention propose donc un élément constitutif standardisé formant support pour un nombre déterminé de points de croisement à commande électromagnétique en vue de la constitution d'une matrice de commutation. Selon une caractéristique de l'invention,ltélément constitutif standardisé se présente sous forme de barrette, au moins approximativement parallèlèpipédique, en matériau électriquement isolant et préf'erablement rigide, comportant des dispositifs d'assemblage sur ses flancs pour assurer l'assemblage préf'erablement rigide de cet élément avec d'autres éléments identiques en une matrice plane. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels La figure 1 présente une perspective cavalière permettant de définir les caractéristiques essentielles d'un élément constitutif standardisé selon l'invention dont une moitie est dessinée. La figure 1' présente une vue de dessous de la partie d'élément constitutif standardisé de la figure i Les figures 2 et 2' présentent deux coupes relatives à un exemple de montage de point de croisement dans un élément constitutif standardisé. La figure 3 présente un exemple d'assemblage d'éléments standardisés selon l'invention. Ainsi qu'il est montré figure 1, l'élément constitutif standardisé 1 selon 1 invention est destiné à servir de logement et de support aux organes constitutifs d'un nombre déterminé de points de croisement,par exemple huit dont quatre sont représentés dans l'exemple choisi. Cet élément constitutif est prévu pour etre assemble à d'autres éléments identiques de manière à permettre la constitution de matrices ayant un nombre de points de croisement égal au produit du nombre de points de croisement que supporte un élément standardisé par le nombre d'éléments standardisés assemblés.De ce fait un meme élément standardisé permet la réalisation de matrices differentes ayant cependant toutes un nombre de points de croisement multiple du nombre de points de croisement d'un élément standardisé, c'est-à-dire ayant toutes un meme nombre d'entrées et un nombre different de sorties ou inversement. Selon l'inventionJltélément standardisé 1 se présente sous la forme d'une barrette rigide de forme approximativement parallèlépipédique en matériau électriquement isolant,par exemple en PVC. Selon une forme préférée de réalisation, cette barrette est obtenue par moulage et regroupe en une pièce unique les logements et supports des points croisement pour lesquels elle est prévue. La barrette est choisie préférablement rigide pour faciliter le positionnement des connexions éleetriques et la réalisation automatique de bobinages et pour éviter l'arrachement des connexions lors des manipulations de la matrice montée sur sa carte de circuit imprimé. Selon l'invention1 l'élément standardisé 1 comporte des dispositifs d'assemblage sur ses flancs ainsi que le montrent les figures 2 et 2';ces dispositifs permettent la réunion de plusieurs éléments standardisés identiques 1 en un support dont la surface varie en fonction du nombre d'éléments standardisés assemblés. Dans l'exemple de réalisation présente ces dispositifs d'assemblage placés sur les deux flancs 2a et 2b d'un élément standardisé 1 sont complémentaires de manière à permettre un positionnement identique des éléments standardisés dans le support qu'ils forment par assemblage. Chaque dispositif d'assemblage comporte ici des tétons enclenchables,tels 3a et 3b,alternés avec des trous d'enclenchement tels 4a et 4b, de telle sorte que l'on peut assujettir un élément standardisé 1 à un autre en enclenchant le téton 3a de l'un dans le trou 4a de l'autre et le téton 3b de cet autre dans le trou 4b du premier.De plus pour assurer un positionnement précis d'un élément standardisé 1 par rapport à un autre, les deux flancs 2a et 2b de chaque élément standardisé comportent des organes de positionnement complémentaires qui,dans l'exemple choisi,sont constitués l'un par un téton cylindrique,tel 5,et son complémentaire par le trou circulaire 5' de diamètre correspondant. Ceci permet d'avoir un support plan permettant la réalisation de bobinages par machine automatique ainsi qu'il sera montré plus loin, étant connu que ces machines demandent un positionnement précis des corps de bobines sur lesquels les bobinages sont effectués.Les différents organes qui compostent les dispositifs d'assemblage sont agencés de manière à former un support plan, sachant que les éléments standardisés assemblés en matrice sont destinés à être placés sur une carte de circuit imprimé ainsi que le montre la figure 3. Selon l'invention les éléments standardisés 1 obtenus par moulage ccaprennent d'origine des appendices cylindriques 6 (Fig. 1) situés sur la face- supérieure de chaque élément 1. Ces appendices 6 sont destinés à servir de support aux bobinages des points de croisement et comportent donc un corps cylindrique terminé par une joue à son extrémité libre de manière à permettre le maintien en place des enroulements réalisés sur un appendice 6, entre la joue de cet appendice et la face supérieure de l'élément 1 qui le porte. De manière classique les appendices 6 sont creux et sont destinés à contenir un noyau magnétique rémannent dont l'aimentation peut être modifiée par l'action des bobinages situés autour de l'appendice.Dans l'exemple de réalisation présenté sur les figures 1 et 2, l'élément standardisé 1 comporte 2 appendices 6 par point de croisement, chaque point de croisement comportant un circuit magnétique composé de deux noyaux magnétiques 7c et 7d reliés à leurs extrémités par deux pièces polaires 8 et 9 et encadrant des contacts du type à tige, scellés dans des ampoules étanches en erre 10 et 11. Les appendices sont ici situés dans l'axe médian longitudinal de l'élément 1 et sont traversés par des trous circulaires 14 servant au positionneent des noyaux magnétiques 7 dans le plan de la face supérieure.Les trous 14 débouchent dans un évidement 15 ménagé à l'intérieur de l'élément standardisé 1 ; cet évidement éventuellement cloisonné pour des questions de rigidité, occupe la majeure partie de la face inférieure de l'élément 1 et est prévu pour contenir les pièces polaires inférieures 8 des points de croisement portés par l'élément et en permettre l'introduction; il contient aussi de ce fait,les parties inf'e- rieures des contacts scellés correspondants. Ces contacts scellés sont disposés dans des trous de positionnement 12 et 13 ménagés sur la face supérieure de l'élément entre les appendices 6 des points de croisement auxquels ils correspondent.Les trous de positionnement 12 et 13 débouchent dans l'évidement15 puisque, comme il a été dit plus haut,leurs parties inférieures y sont contenues et que leurs connexions d'extrémité inférieure sont prévues pour etre soudées à la carte de circuit imprimé 16, telle 17 (Fig. 2 ). Selon l'invention, l'élément standardisé 1 copporte des tétons guide-fils 18 et 19 placés sur le bord extérieur des trous de positionnement extérieurs dès que le diamètre du corps des appendices 6 est inrerieur à la distance séparant les bords extrêmes des trous de positionnenent situés le plus a l'extérieur de l'élément standardisé 1 par rapport à l'axe médian transversal, ce qui est pratiquement toujours le cas. Ces tétons ont pour but d'éviter le passage des fils de bobinage au dessus des trous de positionnement des contacts scellés lors du bobinage alors que ces contacts sont absents.En effet, selon l'invention et ainsi qu'il sera décrit plus loin, les bobinages sont directement a1ises sur les appendices 6 par une machine spéciale à commande par coordonnées L'élément standardisé 1 comporte aussi,dans un exeaple de réalisation, des demi-logements 21 et 22 constitués par des entailles ménagées dans la partie supérieure de ses flancs 2a et 2b, chaque deei-logenent venant coincider avec le demi-logement correspondant lors de l'assemblage de deux éléments 1 de manière t permettre la mise en place d'écrans magnétiques munis de pattes ayant menue forme que les logements ainsi constitués et å isoler magnétiquement les diff'erents points de croisement entre eux. L'élément standardisé 1 comporte enfin des passages pour connexions tels que les passages 22 à 27 pour permettre la connexion des fils de bobinage et des fils issus des extrémités supérieures de contacts scellés a la plaque de circuit imprimé 16 qui assure les liaisons électriques avec les circuits extérieurs a la matrice. Les passages 22 à 27 sont classiquement garnis de broches de connexions qui les traversent de part en part. Dans un exemple de réalisation et ainsi que le présente la figure 3 deux barrettes d'extrémité 28 et 29 viennent compléter la matrice constituée par les éléments standardisés assemblés et comportent en ce but les dispositifs d'assesblage complémentaires de ceux des éléments 1 extrêmes. Ces barrettes d'extrémité comportent essentiellement des passages pour connexions ,tels 30,et les broches correspondantes de manière à assurer les liaisons électriques dans le sens Y Y entre la carte de circuit imprimé et les extrémités des bobinages. La réalisation de matrices a l'aide d'élélements standardisés 1 selon une variante préférée débute par l'introduction et/positionnement dans les éléments 1, via ltévidement 15 d'ensembles composés chacun des deux noyaux 7 destinés å un meme point de croisement et de la pièce polaire inférieure 8 correspondante à laquelle ils ont été préal ablement fixés par exemple par emmanchement à force. La réalisation de la matrice proprement dite s'effectue ensuite par assem- blage par enclenchement du nombre désiré d'éléments 1 et, éventuellement, de barrettes d'extrémité 28 et 29, cet assemblage s'effectue pref-erablement sur machine automatique. Suite à cette opération, la réalisation des bobinages est effectuée par une machine appropriée. Dans le cas de matrice de points de croisement à coreande par coordonnées selon le procédé défini dans le brevet n 1 393 336 de la denanderesse, chaque appendice 6 reçoit 2 enroulements superposés,l'un selon X X,l'autre selon Y Y, et la réalisation de l'ensemble des bobinages comprend quatre séries d'opérations puisque les 2 corps de bobines d'un meme point de croisement supportent chacun deux enroulements différents. Ainsi,par exemple, la machine à bobiner réalisera successi eaent : - un enroulement pour un appendice sur deux, successivement, pour chacun des éléments standardisés assemblés, les enroulements réalisés sur un même élément standardisé, c'est-à-dire ayant meme abscisse étant reliés en série par le fil de bobinage, c'est-à-dire selon la direction X X de la figure 3 - un enroulement pour les appendices restants sur chacun des éléments standardisés assemblés, les enroulements réalisés sur un même élément standardisé étant aussi reliés en série par le fil de bobinage soit encore selon la direction X X ; - un enroulement pour chaque appendice selon la direction Y Y, les enroulements réalisés sur des appendices de meme ordonnée étant reliés en série par le fil de bobinage. Les tétons guide-fils 18 et 19, mentionnés sur la figure 1, ont pour but comme on l'a vu précédemment - d'éviter que le fil de bobinage reliant deux enrnulements en série selon la direction X X ne vienne se placer au-dessus d'un trou de positionnement 12 ou 13. Ainsi on évite la détérioration du fil qui pourrait survenir lors de l'introduction des contacts scellés dans les trous de positionnement 12 et 13 si le fil de bobinage passait au-dessus de l'un de ces trous. Ainsi que le montre la figure 1 ,les tétons guide-fils 18 et 19 peuvent présenter une hauteur inférieure à la hauteur des corps de bobine des appendices 6 dans la mesure où les deux extrémités d'un enroulement bobiné sont situe à la base de l'appendice,ce qui est classique en bobinage et ce qui assure dans le cas présent que les fils reliant deux enroulements sont pratiquement au ras de la face supé- rieure des éléments standardisés. Le bobinage des enroulements de commande étant réalisé ainsi que leur connexion aux broches émergeant des passages tels 22 ou 30 ménagées dans les éléments 5 et les barrettes 28 et 29, l'opération suivante consiste à positionner les pièces polaires supérieures 9 sur les noyaux 7 correspondants et à les assujettir par emmanchement à force. Suite à cette opération, la carte de circuit imprimé 16 est positionnée sur la matrice constituée par les éléments 1 assemblés préalablement à l'introduction des contacts à tige dans les trous de positionnement 12 et 13 des éléments 1 assemblés. En ce but les contacts scellés sont fournis reliés en chapelet par le multiplage qui réunitleurs connexions supérieures et le positionnement s 'effectue de manière que les connexions inférieures de ces contacts émergent hors de ltévi- dement 5 et pénétrent dans les trous correspondants de la carte de circuit imprimé 16 de meme que les autres connexions issues des éléments 1 et des barrettes 28 et 29,via les divers passages prévus, en vue de permettre l'établissement des liaisons électriques entre le circuit imprimé et les connexions par soudage à la vague. L'emploi d'éléments standardisés selon l'invention permet donc de réaliser ais4ment des matrices dont les tailles sont multiples les unes des autres si besoin est et de simplifier les opérations de montage et de bobinage des matrices. sien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite deseription est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1. Elément constitutif standardisé, formant support pour un nombre déter miné de points de croise eut à commande électro-magnétique en vue de la constitution d'une matrice de commutation, caractérisé en ce qu'il est présenté sous forme de barrette, au moins approximativement parallélépipédique, en matérian électriquement isolant et préférablement rigide, comportant des dispositifs d'assemblage sur ses flancs pour assurer l'assemblage préférablement rigide de cet élément avec d'autres éléments identiques en une matrice plane. 2. Elément constitutif standardisé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositifs d'assemblage d'un flanc d'élément est complémentaire de celui de l'autre flanc et comporte au moins un organe de positionnement sur un flanc et autant d'organes complémentaires sur l'autre pour assurer un ajustement correct des positions respectives des éléments assemblés en matrice. 3. Elément constitutif standardisé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des appendices cylindriques creux identiques qui sont situés sur la face supérieure de l'élément et qui forment des corps de bobines pour les bobinages de coio-ande des points de croisement supportés par cet élément 4.Elément constitutif standardisé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif d'assemblage d'un flanc d'élément comporte des tétons enclenchables alternés avec des trous d'enclenchesent,les positions respectives des tetons et des trous étant inversées d'un flanc par rapport à l'autre, et en ce que l'organe de positionnement est constitué par un téton simple, l'organe complémentaire étant constitué par un trou circulaire ménagé dans le flanc concerné de l'élément. 5. Elément constitutif standardisé selon les revendications 1 et 2 et 3 et 4 pour matrice de points de croisement à contacts scellés du type à tige comnandés électromagnétiquement par l'intermédiaire de bobinages places autour de noyaux magnétiques dont l'ainentation conditionne l'état des contacts, les deux noyaux d'un point étant relises entre eux par des pièces polaires pour former un circuit fermé entourent les contacts, ledit élément constitutif standardisé étant caractérisé en ce qu'il comporte un évidement central,débouchant d'une part sur la face supérieure via les appendices cylindriques creux prévus pour assurer le positionnement transversal des noyaux et via des trous ménagés pour assurer le positionnement transversal des contacts scellés, d'autre part sur la face infé- rieure de manière à permettre le logement de l'une des deux pièces polaires de chacun des points de croisement portés par l'élément et la sortie hors de cet élément des connexions des extrémités de chaque contact scellé qui y sont situées. 6. Procédé de montage d'une matrice a l'aide d'e'le'nents constitutifs standardisés selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations essentielles suivantes - introduction et positionnement des ensembles constitués individuellement par une pièce polaire et deux noyaux magnétiques à l'intérieur de l'elenient constitutif standardisé ; - assemblage par enclenchement d'éléments constitutifs standardisés conçus pour porter chacun un même nombre de points de croisement de manière à former une matrice ; - bobinage des enroulements de commande sur les appendices de la matrice constitués par les éléments constitutifs standardisés assemblés ; ; - positionnement et fixation des pièces polaires supérieures à l'extrémité des noyaux magnétiques débouchant sur la face supérieure de chaque élément constitutif standardisE assemblé ; - positionnement de la plaque de circuit imprimé sur l'assemblage d'éléments constitutifs standardisés et introduction des connexions dans les trous correspondants de la plaque - introduction des enveloppes de contacts scellés dans les trous de positionnement correspondants ménagés dans les éléments standardisés et,en conséquencedes connexions inf'erieures dans la carte de circuit imprimé ; - établissement des liaisons électriques entre la carte de circuit imprime et les connexions par sondage à la vague.