Brevet FR2485775A1 — publié le 19811231

- 1 - 2485775 Dispositif de transmission de signaux électriques entre des éléments mobiles l'un par rapport à l'autre, en particulier pouvant tourner l'un par rapport à l'autre. Il est souvent nécessaire de transmettre entre des élé- ments d'un dispositif mécanique ou d'un bâtiment, qui peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre, en particulier qui peuvent tourner l'un par rapport à l'autre, des signaux électriques, qui peuvent être par exemple des signaux de commande ou des mesures. Dans de tels cas, on utilise en règle générale des éléments de transmission à bagues collectrices, des contacts à frottement se déplaçant alors sur une trajectoire circulaire. Ces éléments de transmission à bagues collectrices présentent l'inconvénient qu'il se produit une usure du fait du frottement entre le contact à frottement et le chemin de contact, et que les surfaces extérieures des contacts à frottement, et en particulier du chemin de contact, peuvent s'encrasser. Il en résulte que la résistance de contact électrique entre le contact à frottement et le chemin de contact se modifie dans une large mesure, et donc que la transmission des signaux peut devenir de plus en plus mauvaise à mesure que le temps de service s'allonge, et que des défauts risquent d'apparaî- tre. Pour éviter cela, les bagues collectrices et les contacts à frottement des éléments de transmission à bagues collectrices doivent être changés ou réparés, ce qui fait que l'installation se trouve périodiquement hors service et que les frais d'entretien sont très élevés. Selon l'invention, ces inconvénients sont évités grâce au fait que les signaux électriques transmis sont transfor- més en signaux lumineux dans un transformateur électro-optique, que ces signaux lumineux sont transmis entre les éléments qui peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre, et qu'ensuite les signaux lumineux sont retransformés en signaux électriques dans un trans- formateur opto-électronique. Par "transformateur électro-optique", on entend ici un dispositif connu en soi, par lequel les signaux électriques sont transformés en signaux lumineux, et par "trans- formateur opto-électronique", on entend ici un dispositif, égale- ment connu en soi, par lequel les signaux lumineux sont transfor- més en signaux électriques. Les deux transformateurs peuvent se trouver directement face à face, si bien que la lumière qui sort par l'ouverture de - 2 - 2485775 sortie du transformateur électro-optique tombe directement dans l'ouverture d'entrée du transformateur opto-électronique. Mais un câble de conduction lumineuse peut également être disposé entre l'ouverture de sortie de lumière du transformateur électro-optique et l'ouverture d'entrée de lumière du transformateur opto-électro- nique. Le point de rupture ou de sectionnement, o se fait le dé- placement relatif des deux systèmes, peut ainsi être disposé en un point quelconque, c'est-à-dire que ce&point de rupture ou de sectionnement peut être disposé à l'intérieur du câble de conduc- 1 tion lumineuse, qui dans ce cas est divisé en deux parties; il peut également être disposé entre le début du câble de conduction lumineuse et l'ouverture de sortie de lumière du transformateur électro-optique ou entre la fin du câble de conduction lumineuse et l'ouverture d'entrée de lumière du transformateur opto-électro- nique, les deux systèmes pouvant alors tourner l'un par rapport à l'autre en ce point de rupture ou de sectionnement. Il est tout simplement possible de cette façon, de trans- mettre également, en même temps, un plus grand nombre de signaux électriques, en particulier lorsque les signaux sont codés d'une manière connue en soi. Comme dans ce cas la fréquence de la lumiè- re sert de fréquence porteuse, le nombre des fréquences transmis- sibles, et donc le nombre de canaux de transmission, est très grand, en particulier plus grand que dans le cas de la transmission par haute fréquence servant de fréquence porteuse. Les signaux doivent être tranmis dans les deux sens, si bien que deux disposi- tifs séparés l'un de l'autre peuvent être prévus pour les deux sens de transmission. Mais on peut également utiliser des transfor- mateurs qui permettent la transmission dans les deux sens, et qui sont simultanément des transformateurs électro-optiques et des transformateurs opto-électroniques. Dans ces cas, il est en règle générale approprié de blo- quer le dispositif de réception sur les côtés émetteurs respectifs, car alors seuls les signaux émis sont renvoyés au point démission, à moins que l'on ne souhaite un contrôle constant des signaux émis. Des exemples de réalisation de l'objet de l'invention sont représentés schématiquement aux dessins annexés, dans les- quels: La Figure 1 représente un dispositif comportant deux _ 3 _ 2485775 transformateurs sans câble de conduction lumineuse; La Figure 2 représente un dispositif comportant deux trans- formateurs et un câble de conduction lumineuse; La Figure 3 représente un dispositif comportant deux trans- formateurs et un câble de conduction lumineuse divisé en deux parties. Dans un dispositif selon la Figure 1, les transformateurs 1 et 2 sont disposés face à face de telle sorte que la lumière qui sort par l'ouverture de sortie de lumière, par exemple par l'ouver- ture 3 de sortie de lumière du transformateur électro-optique 1 tombe dans l'ouverture 4 d'entrée de lumière du transformateur 2, qui dans ce cas est un transformateur opto-électronique. Les deux transformateurs peuvent tourner l'un par rapport à Vautre autour de l'axe de rotation 6 dans le plan 5 repéré par un trait interrom- pu. Dans le cas présent, les signaux électriques qui entrent en 7 sont transformés en signaux lumineux par le transformateur 1, et ces signaux lumineux sont retraisformés par le transformateur 2 en signaux électriques, qui sortent en 8. Il est évident que le dis- positif peut être prévu en sens inverse, c'est-à-dire que le si- gnal électrique peut arriver en 7a, être transformé en signal lu- mineux par le transformateur 2, puis être retransformé par le transformateur len signal électrique, qui sort en 8a. Dans le dispositif selon la Figure 2, un transformateur 11 est disposé coaxialement à l'axe de rotation 6 dans l'un des élé- ments mobiles, tandis que le transformateur 12 peut être disposé excentriquement. Entre les deux transformateurs se trouve un câble 19 de conduction lumineuse, qui est disposé, par exemple, sur l'ou- verture d'entrée de lumière ou sur l'ouverture de sortie de lumiè- re 14 du transformateur 12, tandis qu'il y a une lame d'air entre l'autre extrémité du câble 19 de conduction lumineuse et l'ouver- ture 13 du transformateur 11; cette lame d'air est située dans le plan 15 dans lequel les deux éléments de construction paevent tour- ner l'un par rapport à l'autre, autour de l'axe de rotation 6. Ici encore, le sens de transmission des signaux peut être inversé, c'est-à-dire que le signal électrique peut arriver en 17 et sortir en 18, ou bien il peut arriver en 17a et sortir en 18a. La Figure 3 représente enfin un dispositif comportant un cable de conduction lumineuse divisé en deux parties, ce qui pré- sente l'avantage que les deux transformateurs peuvent être dispo- - 4 - 2485775 sés à l'extérieur de l'axe de rotation 6. Un câble 29a ou 29b de conduction lumineuse peut être raccordé non seulement à l'ouver- ture d'entrée de lumière ou à l'ouverture de sortie de lumière 23 du transformateur 21, mais aussi à l'ouverture 24 de sortie de lumière ou d'entrée de lumière du transformateur 22. Les deux ex- trémités des câbles 29a et 29b de conduction lumineuse se trou- vent face à face coaxialement en 30 sur l'axe de rotation 6, si bien que la lumière sortant de l'extrémité de l'un des câbles de conduction lumineuse tombe directement dans l'entrée de l'autre Jo câble de conduction lumineuse. Ici encore, le sens de transmission des signaux peut être inversé, ce qui est représenté par les élé- ments d'entrée 27 et 27a et les éléments de sortie 28 ou 28a. Dans un tel dispositif, les pertes sont extraordinairement faibles, car la lame d'air prévue entre le point de sortie de lu- mière du premier transformateur et le point d'entrée de lumière du second transformateur peut être aussi étroite que possible, si bien qu'il n'y a pratiquement pas de lumière qui tombe à l'exté- rieur et se perd. L'axe 6, autour duquel les deux dispositifs doi- vent pouvoir tourner l'un par rapport à l'autre, n'a absolument pas besoin de coïncider avec l'axe autour duquel les éléments de construction peuvent tourner l'un par rapport à l'autre. Dans de nombreux cas, cela peut certes être tout simple- ment possible. Mais il peut se présenter également des cas dans lesquels d'autre dispositifs doivent être disposés à l'intérieur de l'axe de rotation, ou bien dans lesquels l'espace autour de l'axe de rotation doit impérativement être maintenu dégagé, car il est éventuellement utilisé comme ouverture d'accès ou pour le transport de matériaux. Dans ce cas, l'axe de rotation du dispo- sitif de transmission peut être disposé excentriquement par rap- port à l'axe de rotation autour duquel les éléments de construc- tion tournent l'un par rapport à l'autre, et il suffit alors de vejiller à ce qu'il y ait une transmission permettant à la rota- tion au point de transmission de lumière de se faire en synchro- nisme avec la rotation des éléments de construction. La transmis- sion peut également, en particulier lorsqu'un grand nombre de si- gnaux différents doivent être transmis, se faire par plusieurs câbles de conduction lumineuse, qui sont reliés au transformateur en parallèle l'un avec l'autre, ou bien dont le transformateur de chacun est raccordé au cable de conduction de lumière correspon- dant. - 5 - 2485775 REVENDICATIONS 1. - Dispositif de transmission de signaux électriques entre des éléments qui peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre, en particulier qui peuvent tourner l'un par rapport à l'autre, caractérisé en ce que les signaux électriques sont transformés en signaux lumineux dans un transformateur électro-optique, en ce que ces signaux lumineux sont transmis entre les éléments qui peu- vent se déplacer l'un par rapport à l'autre, et en ce qu'ensuite les signaux lumineux sont retransformés en signaux électriques dans un transformateur opto-électronique. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un câble de conduction lumineuse(19 ou 29a-29b) est disposé entre le transformateur électro-optique (1) et le transfor- mateur opto-électronique (2). 3. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transformateur électro-optique (1) et le transformateur opto-électronique (2) sont disposés directement face à face, et en ce que, lors du déplacement des éléments qui peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre, les deux transformateurs tournent l'un par rapport à l'autre autour du même axe (6) des ouvertures de sortie de lumière et d'entrée de lumière. 4. - Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le câble de conduction lumineuse est divisé en deux par- ties (29a et 29b) et les extrémités des câbles sont disposées face à face coaxialement au point de division, et peuvent tourner l'un par rapport à l'autre. 5. - Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractéri- sé en ce que le début du câble de conduction lumineuse se trouve face à l'ouverture de sortie de lumière du transformateur électro- optique, par rapport auquel il peut tourner. 6. - Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractéri- sé en ce que la fin du câble de conduction lumineuse se trouve face à l'ouverture d'entrée de lumière du transformateur électro-optique par rapport auquel il peut tourner.