Brevet FR2498378A2 — publié le 19820723

FR 2498378 A2 19820723 FR 8100948 A 19810120 PISTON DE COURT-CIRCUIT POUR LIGNE COAXIALE HYPERFREQUENCE UTILISEE A HAUTE ENERGIE ET LIGNE COAXIALE MUNIE D'UN TEL PISTON La présente addition concerne un perfectionnement apporté au piston de court-circuit utilisé dans des lignes coaxiales hyperfréquence à haute énergie tel que décrit dans le brevet français n" 76/04084 de la demanderesse. Ce perfectionnement permet d'assurir un bon contact du piston sur les parois de la ligne coaxiale et une usure négligeable des éléments de contacts et des parois sur lesquelles ils s'appuient, lorsque ce piston est utilisé en piston mobile à contact permanent, fonctionnant sous vide, dans une ligne coaxiale hyperfréquence à haute énergie. En fait, les pistons à contact permanent de type connu comportent des contacts élastiques métalliques s'appuyant de façon permanente sur les parois de la ligne coaxiale avec laquelle ils opèrent. Ces pistons, destinés à se déplacer dans la ligne coaxiale en fonctionnement ne permettent donc pas une pression trop importante des éléments de contact sur les parois de la ligne coaxiale afin de ne pas gêner les déplacements de ces pistons. Cependant dans le cas d'une ligne coaxiale destinée à transmettre une puissance hyperfréquence élevée, la pression doit être suffisamment grande pour assurer un contact convenable des éléments de contact sur les parois de la ligne coaxiale et on observe alors une détérioration rapide des parois et des éléments de contact consécutive aux déplacements du piston. Le piston de court-circuit suivant la présente addition, présente des contacts excellents entre les éléments de contact et la paroi de la ligne coaxiale dans laquelle il est placé et une fiabilité très satisfaisante, le taux d'usure des surfaces en contact restant très faible après une longue durée de fonctionnement. Suivant la présente addition, un piston de court-circuit destiné à être placé dans une ligne coaxiale hyperfréquence utilisée à haute énergie comporte un premier plateau annulaire et un deuxième annulaire mobile par rapport au premier plateau, ces plateaux annulaires étant disposés parallèlement l'un audessous de l'autre et réunis entre eux par deux bandes à lamelles en matériau métallique élastique, ces deux bandes formant respectivement une couronne extérieure fixée sur le pourtour extérieur des premier et deuxième plateaux annulaires et une couronne intérieure fixée sur le pourtour intérieur de ces plateaux, des moyens permettant de faire varier la distance séparant les plateaux et de provoquer ainsi une modification du rayon de courbure des lamelles des couronnes extérieures et intérieures, chacune de ces lamelles étant munie au moins d'un grain de contact destiné à venir en appui sur les parois des conducteurs extérieurs et intérieurs de la ligne coaxiale, est caractérisé en ce que les grains de contact sont réalisés en un matériau métallique composite, au to-lubrifiant. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à I'aidtt de la apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins qui l'accompagnent et sur lesquels: - les figures 1 et 2 représentent respectivement deux exemples de réalisation du piston de court-circuit suivant l'addition; - les figures 3 et 4 représentent des détails de réalisation du piston de court-circuit suivant l'addition. Dans un exemple de réalisation d'un - piston de court-circuit suivant l'addition, ce piston comme montré en figure 1, est placé dans une ligne coaxiale L hyperfréquence d'axe XX, comprenant un conducteur central 1 et un conducteur périphérique 2 en matériau électriquement conducteur (du cuivre par exemple). Ce piston comprend: - un premier plateau 3 annulaire; - un deuxième plateau 4 annulaire, ces deux plateaux 3 et 4 étant disposés parallèlement l'un au-dessous de l'autre, le plateau annulaire 4, mobile par rapport au plateau annulaire 3 pouvant être poussé vers ce plateau 3 au moyen de n vérins poussoirs 22, n = 3 dans l'exemple représenté en figure 1, placés dans n enceintes cylindriques 20 étanches, ces vérins-poussoirs 22 pouvant être soumis à l'action d'un fluide qui est introduit sous pression dans ces enceintes étanches 20.Ce fluide peut être évacué au moyen de tubulures 21, 22; - une couronne extérieure 5 formée d'une bande à lamelles en matériau métallique élastique telle que décrite dans le brevet principal, cette couronne extérieure 5 étant fixée au moyen de vis 8 sur le pourtour extérieur du plateau annulaire 3 et au moyen de vis 9 sur le pourtour extérieur du plateau annulaire 4 - une couronne intérieure 10 formée d'une bande à lamelles en matériau métallique élastique et fixée au moyen de vis 13 sur le pourtour intérieur du plateau annulaire 3 et au moyen de vis 14 sur le pourtour intérieur du plateau annulaire 4. Dans l'exemple de réalisation d'un piston de courttircuit suivant l'addition, chacune des lamelles des bandes des couronnes extérieures 5 et intérieures 10 est munie d'un grain g de contact. Ces grains g de contact fixés sur les lamelles sont placés de telle sorte que leur axe soit contenu dans un plan parallèle au plateaux 3 et 4, comme montré en figure 3. Suivant la présente addition, les grains g de contact sont réalisés en un matériau métallique composite auto-lubrifiant. Dans un exemple de réalisation préféré, ce matériau est un matériau fritté composé d'argent et de graphite. Des résulats très satisfaisants ont été obtenus en utilisant un frittage composé de 95 % d'argent et de 5 % de graphite environ. Dans un autre exemple de réalisation, le piston de courtcircuit, comme montré en figure 2, comporte deux bandes auxiliaires 70, 71 de contact à lamelles, réalisées en un matériau métallique élastique, ces bandes 70 et 71 étant respectivement associées à la couronne extérieure 5 et à la couronne intérieure 10 fixées sur les plateaux annulaires 3 et 4. Dans ce cas, ce sont les bandes auxiliaires 70, 71 qui portent à leurs extrémités libres un ou plusieurs grains g de contact suivant l'addition. Dans l'exemple montré en figure 4, chacune des lamelles des bandes auxiliaires 70 et 71 est munie à son extrémité libre de deux grains g de contact suivant la présente addition. Il est à noter qu'un piston de court-circuit mobile, à contact permanent, et comportant des bandes de contact à lamelles munies de grains,g de contact suivant l'addition, peut être déplacé un grand nombre de fois dans la ligne coaxiale L à haute énergie avec laquelle il coopère sans détérioration notabie soit des grains g de contact soit des parois de cette ligne coaxiale, et cela avec des poussées radiales de contact de 350 grammes par exemple par grain g de contact. Il est à noter, que l'usure très lente de ces grains g de contact n'influence pas la qualité du court-circuit du piston au cours du temps. Des essais mécaniques ont fait apparaître une faible usure des grains g de contact après des déplacements du piston de courtcircuit le long de la ligne coaxiale L correspondant à 40 kilomètres environ. Par ailleurs, des essais électriques ont permis de faire passer environ 40 ampères par contact dans un piston refroidi, sans échauffement destructeur des lamelles, ni des grains g de contact. REVENDICATIONS 1. Piston de courtcircuit suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15 du brevet printipal, ce piston, destiné à être placé dans une ligne coaxiale à haute énergie, comportant un premier plateau annulaire et un deuxième plateau annulaire mobile par rapport au premier plateau, ces plateaux annulaires étant disposés parallèlement l'un au-dessous de l'autre et réunis entre eux par deux bandes à lamelles en matériau métallique élastique, ces deux bandes formant respectivement une couronne extérieure fixée sur le pourtour extérieur des premier et deuxième plateaux annulaires et une couronne intérieure fixée sur le pourtour de ces plateaux, des moyens permettant de faire varier la distance séparant ces plateaux et provoquer ainsi une modification du rayon de courbure des lamelles des couronnes extérieure et intérieure, les lamelles des bandes de contacteur étant munies de grains de contact destinés à venir en appui, avec une pression déterminée, sur les parois des conducteurs extérieur et intérieur de la ligne coaxiale, caractérisé en ce que les grains g sont en matériau métallique composite, autolubrifiant. 2. Piston de court-circuit suivant l'une quelconque des revendications principales 1 à 15, ce piston destiné à être placé dans une ligne coaxiale utilisée à haute énergie comportant un premier plateau annulaire et un deuxième plateau annulaire mobile par rapport au premier plateau annulaire, ces plateaux annulaires étant disposés parallèlement l'un au-dessous de l'autre et réunis entre eux par deux bandes à lamelles en matériau métallique élastique, ces deux bandes formant respectivement une couronne extérieure fixée sur le pourtour des premier et deuxième plateaux annulaires et une couronne intérieure fixée sur le pourtour intérieur de ces plateaux, des moyens permettant de faire varier la distance séparant les plateaux et de provoquer ainsi une modification du rayon de courbure des lamelles des couronnes extérieure et intérieure, une bande auxiliaire extérieure et une bande auxiliaire intérieure de contacteurs à lamelles étant respectivement associée aux couronnes extérieure et intérieure, ces bandes auxiliaires de contacteurs à lamelles destinées à être soumises à l'action des lamelles des couronnes extérieures et intérieures respectivement, étant respec;ti- vement fixées par un de leur bord sur le pourtour extérieur et le pourtour intérieur du premier plateau annulaire, les extremités libres de ces bandes étant munies de grains de contact destinés à venir en appui, avec une pression déterminée, sur les parois des conducteurs extérieur et intérieur de la ligne coaxiale, caractérisé en ce que ces grains g de contact sont en matériau métallique composite, auto-lubrifiant. 3. Piston de court-circuit suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans le matériau métallique composite formant les grains g est inclus du graphite. 4. Piston de court-circuit suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les grains g sont constitués d'u matériau fritté composé d'argent et de graphite. 5. Piston de court-circuit suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau fritté formant les grains g - est sensiblement composé de 95 % d'argent et de 5 % de graphite.