Brevet FR2667992A1 — publié le 19920417

Boîte de raccordement d'un câble d'apareillase à un bus L'invention concerne une boîte de raccordement d'un câble d'appareillage à un bus électrique par l'intermédiaire duquel des informations sont transmises sous forme de données numériques, ce bus comportant au moins une paire de fils de transmission de données logée à l'intérieur d'une gaine métallique formant un écran électromagnétique. La réalisation de réseaux de transmission de données numériques comportant une pluralité de stations émettrices et/ou réceptrices connectées en série par l'intermédiaire d'une liaison de transmission implique la mise au point de moyens de raccordement adaptés, aisés à mettre en oeuvre et d'une grande fiabilité. L'un des problèmes posés par ce type de liaison est du au fait que les utilisateurs souhaitent pouvoir aisément ajouter ou supprimer des stations au cours du temps, ce qui implique que les moyens de raccordement des stations soient prévus pour permettre aisément de nouvelles adjonctions et pour autoriser des retraits sans interruption prolongée du fonctionnement des stations non concernées d'une liaison donnée. Un autre problème posé est d'éviter que les moyens de raccordement, tels que prévus pour les besoins exprimés ci-dessus, ne constituent des récepteurs ou des sources ou de parasites électromagnétiques soit pour la liaison et les stations qu'elle dessert, soit pour l'environnement de la liaison. L'invention propose donc une boîte de raccordement d'un câble de desserte d'appareillage à un câble destiné à servir de bus électrique de transmission de données du type comportant au moins une paire de fils de transmission de données logée dans une gaine métallique formant écran électromagnétique, le câble de desserte comportant au moins deux paires de fils logées elles aussi dans une gaine métallique. Selon une caractéristique de l'invention, la boîte comporte un circuit imprimé portant deux ensembles de bornes de raccordement individuel pour respectivement les fils du câble de desserte et pour ceux d'une première de deux portions du câble servant de bus et un ensemble de bornes de raccordement à sectionnement pour les fils de la seconde portion de câble servant de bus, les dites bornes étant raccordées aux pistes conductrices du circuit imprimé par l'intermédiaire de broches de manière à assurer l'insertion d'un appareillage en série entre les deux portions du câble servant de bus, par l'intermédiaire du câble de desserte en extrémité duquel cet appareillage est raccordé, pour une première position des organes commutateurs des bornes à sectionnement et à court-circuiter cet appareillage pour une seconde position de ces organes commutateurs, ledit circuit imprimé et les bornes étant enfermés dans un caisson, en matériau conducteur amagnétique constitué en deux parties emboîtables, logé dans la boîte et électriquement relié à deux dispositifs distincts de mise à la masse qui débouchent hors de la boîte et qui assurent respectivement une liaison directe pour l'un et une liaison via un condensateur de découplage pour l'autre. L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description qui suit, en liaison avec les figures répertoriées ci-dessous. La figure 1 présente une vue éclatée d'une boîte de raccordement selon l'invention. la figure 2 présente une vue en perspective de l'unité constituée par le circuit imprimé et les bornes. La bote de raccordement proposée comporte une base 1 en forme de caissette ouverte sur une de ses deux grandes faces, cette base est destinée à être fermée par un couvercle dissociable 2 qui vient s'y assujettir, par exemple par l'intermédiaire de vis et d'écrous positionnés aux quatre coins de la boite. La base 1 comporte des ouvertures 3 et 4 disposées en alignement dans des parois opposées de la base 1 pour le passage en traversée d'un câble, et au moins une ouverture 5 pour l'entrée d'un autre câble, cette ouverture 5 étant destinée au passage du câble relié à l'appareillage à desservir, alors que les ouvertures 3 et 4 sont destinées au passage du câble servant de bus. Comme indiqué plus haut le câble servant de bus comporte au moins une paire de fils, dits de transmission de données, qui sont individuellement isolés et qui sont logés dans une gaine métallique recouverte d'isolant, ce câble comporte éventuellement d'autres fils et par exemple des fils d'alimentation en énergie électrique. Le câble de desserte d'appareillage destiné à être introduit par l'ouverture 5 dans la boîte est supposé comporter au moins deux et préférablement quatre fils, dits de transmission de données, qui, eux aussi, sont isolés individuellement et logés dans une gaine métallique recouverte d'isolant éventuellement avec des fils d'alimentation, destinés à la têléalimentation de l'appareillage à desservir au travers de la boîte de raccordement. La présence de quatre fils de transmission, dans le câble destiné à desservir un appareillage, permet de raccorder en série cet appareillage sur le câble servant de bus au niveau de la boîte de raccordement en interrompant ce dernier dans la boîte de manière que deux des fils de transmission du câble de desserte soient reliés aux deux fils de transmission de la portion de câble servant de bus qui passe au travers de l'ouverture 3, les deux autres fils de transmission du câble de desserte étant reliés aux deux fils de transmission de la portion de câble servant de bus qui traverse l'ouverture 4. Les deux câbles évoqués ci-dessus ne sont pas représentés dans la mesure ou la structure habituelle de tels câbles est connue de l'homme de métier, de même ne seront pas figurés tous les presse-étoupes, tel 33, que classiquement l'on vient placer dans les ouvertures 3 à 5 pour assurer l'étanchéité des entrées de câble. Dans la réalisation proposée, le raccordement de tous les fils électriques pénétrant dans la boîte s'effectue au niveau d'une unité de raccordement comportant une pluralité de bornes individuelles montées sur un circuit imprimé 6 leur servant de support et de moyen d'interconnexion. Ce circuit imprimé 6 porte ici un premier ensemble de bornes 7 destiné à recevoir les fils du câble de desserte d'appareillage et placé, à cet effet, en regard de l'ouverture 5, lorsque le circuit imprimé 6 est monté dans la boîte. Ces bornes 7 sont par exemple des bornes de connexion du modèle 13280.25 de la demanderesse qui sont montées sur des broches conductrices destinées à être enfichées dans des trous de connexion de pistes conductrices d'un circuit imprimé tel que 6.Ces bornes classiques comportent une cage prévue pour recevoir une extrémité de fil conducteur et une vis de serrage pour assurer l'immobilisation de cette extrémité, l'ensemble étant logé dans un corps isolant d'où saille la broche. Un second ensemble de bornes 8, semblables aux bornes 7, est destiné à recevoir les fils d'une portion du câble servant de bus provenant de l'une des ouvertures, qui est ici l'ouverture 3, considérée par exemple comme correspondant à la sortie du bus de la bote. Les fils de la portion de câble servant de bus qui pénètrent dans la boîte par l'ouverture 4 aboutissent à un troisième ensemble de bornes à sectionnement 9. Ces bornes à sectionnement 9 sont par exemple du modèle 13013.00 de la demanderesse qui est lui aussi destiné à être raccordé aux pistes d'un circuit imprimé de manière semblable aux bornes 7. Chaque borne 9 comporte deux broches conductrices qui sont destinées à être raccordées à deux pistes distinctes d'un même circuit imprimé et qui sont susceptibles d'être reliées ou non entre elles par un organe commutateur à deux positions,l'une des broches étant de plus reliée reliée à un dispositif de connexion pour extrémité de fil qui est identique à celui d'une borne 7. Dans l'exemple de réalisation proposé, deux pistes conductrices du circuit imprimé 6 relient chacune une broche de borne à sectionnement 9 qui est directement connectée à un fil de transmission d'une première portion du câble servant de bus entrant à une des quatre bornes 7 à laquelle est prévu d'être relié un des fils de transmission du câble de desserte d'appareillage. Deux autres pistes conductrices du même circuit imprimé 6 relient individuellement les deux bornes 7 restantes, d'une part, à deux bornes 8 auxquelles les deux fils de transmission de la seconde portion du câble servant de bus sortant sont individuellement connectés, et d'autre part aux deux broches restantes des bornes à sectionnement 9. Ceci permet en conséquence d'insérer un appareillage en série entre les deux portions de câble servant de bus, par l'intermédiaire du câble de desserte en extrémité duquel cet appareillage est raccordé, pour une première position de l'organe commutateur des bornes à sectionneur 9 et de court-circuiter cet appareillage sans interrompre la liaison entre les deux portions du câble servant de bus pour une seconde position des organes commutateurs. A titre auxiliaire, dans l'exemple de réalisation proposé, chacun des trois ensembles de bornes 7, 8, 9 est susceptible d'être doté de deux bornes supplémentaires 7', 8' 9' pour le raccordement de fils d'alimentation en énergie, deux pistes conductrices supplémentaires du circuit imprimé 6 étant disposées de manière à relier chacune les broches de trois bornes supplémentaires différentes de manière à permettre l'alimentation en énergie des deux broches supplémentaires 7' de câble de desserte par l'une et/ou l'autre des paires de broches 8' ou 9' du câble servant de bus, ces dernières étant préférablement du même modèle que les bornes 7, 8, 7', 8'.En variante, l'alimentation en énergie des bornes 7' pour la téléalimentation d'au moins une partie de l'appareillage desservi est susceptible d'être assuré par l'intermédiaire d'un câble d'alimentation séparé pénétrant dans la boîte par une ouverture supplémentaire, située par exemple en face de l'ouverture 5 dans la boîte, ce câble venant se raccorder soit aux bornes 8', soit aux bornes 9'. En variante également, les deux pistes conductrices du circuit imprimé 6 qui relient deux broches des bornes à sectionnement 9 aux broches respectives de deux bornes 7, sont réalisées chacune en deux portions partant chacune d'une broche de borne et aboutissant à des trous métallisés qui permettent deux à deux soit la mise en continuité de deux portions de piste par l'intermédiaire d'un strap, soit l'insertion d'un dispositif annexe. Ce dispositif est par exemple un classique circuit d'adaptation d'impédance, notamment un circuit de terminaison venant se monter sur le circuit imprimé, soit encore une prise, de type autobouclant, non représentée, permettant de recevoir une fiche complémentaire garnissant le câble de raccordement d'un appareillage. La prise et la fiche, sont par exemple d'un modèle débrochable standard connu, classique dans le domaine des télécommunications. La prise pénètre dans le caisson, formé par les parties 10 et 11 assemblées, ou elle est logée, elle est par exemple fixée et connectée au circuit imprimé 6, de manière à traverser la partie 10 au niveau d'une ouverture prévue à cet effet et à déboucher à l'extérieur de la boîte par une autre ouverture située en face de l'ouverture 5 et autrement occultée par un cache, ce dernier est éventuellement moulé avec le reste de la base 1, selon une technique usuelle dans le domaine. Dans les différents cas, l'agencement du circuit imprimé et des bornes est tel qu'il est possible de conserver inchangée l'impédance du câble servant de bus, au niveau de la boîte, quel que soit le montage choisi et la position des organes commutateurs des bornes à sectionnement. Pour des raisons de mise à la masse et de blindage électromagnétique le circuit imprimé 6 et les bornes qu'il porte sont enfermés dans un caisson en matériau conducteur amagnétique, par exemple en aluminium, ici constitué en deux parties emboîtables, référencées 10 et 11. La partie 10 vient se plaquer au fond de la base 1 et contre les deux parois de cette base où s'ouvrent les ouvertures 3, 4 et 5, elle est elle-même percée d'ouvertures permettant le passage des câbles et des presse-étoupes par lesquels ces câbles sont immobilisés de manière étanche dans la base 1, tel le presse-étoupe 33 présenté en vue éclatée sur la figure 1. Dans la réalisation proposée, deux colonnettes conductrices de mise à la masse 12 et 13 sont disposées au long des parois de la base 1, l'une étant située au milieu de la paroi qu'elle jouxte entre les ouvertures 3 et 5, l'autre en face et à proximité de l'ouverture 4. Chaque colonnette 12 ou 13 qui prend appui en fond de partie 10 est fixée à son sommet par une languette 14 ou 15 obtenue par pliage et découpe dans la paroi que cette colonnette jouxte. Chaque languette est percée d'un orifice permettant le passage du corps d'une vis 16 ou 17 qui vient se fixer au centre d'une échancrure 18 ou 19 prévue en sommet de colonnette pour recevoir un conducteur qui y est immobilisé par une pièce d'appui 20 ou 21, de type cavalier, serrée en fond d'échancrure par le vissage de la vis correspondante. Dans la réalisation envisagée, la gaine métallique de la portion de câble servant de bus qui pénètre par l'ouverture 4, vient se fixer dans l'échancrure de la colonnette la plus proche, en l'occurrence celle de la colonnette 12, alors que l'échancrure 19 de la colonnette 13 reçoit les gaines respectives des deux portions de câble pénétrant par les ouvertures 3 et 5. L'une des colonnettes de masse 12, 13, soit ici 12, est traversée à sa base par une tige 22 destinée à saillir latéralement hors de la boîte au travers de la paroi de cette boîte et de celle de la base 10, lorsque cette dernière est en place ainsi que la colonnette 12. Ceci permet une mise à la masse locale de l'ensemble formé par les parties 10, 11 et par les diverses pièces conductrices qui sont galvaniquement reliées à ces parties. La tige 22 est classiquement une tige de vis qui permet d'établir une connexion vissée avec un conducteur extérieur non représenté, au moyen d'un agencement classique à rondelles de coincement et écrous. Le raccordement électrique des colonnettes 12 et 13 avec la partie 10 s'effectue notamment par l'intermédiaire des languettes 14, 15 et des vis 16, 17, celle de la partie 10 avec la partie complémentaire 11 s'effectue pareillement par l'intermédiaire de vis 24, 26 venant plaquer les unes contre les autres des languettes de fixation, telle 23, de la partie 10 contre des languettes correspondantes, telle 25, de la partie 11, cette dernière venant s'emboîter de manière à former un caisson le plus fermé possible. Toutefois ceci a pour inconvénient d'enfermer les bornes à sectionnement 9 à l'intérieur du caisson, ce qui empêche de savoir dans quelle des deux positions possibles se trouvent ces bornes, le couvercle 2 ayant préalablement été ôté. Pour remédier à ceci, la paroi de la partie 11, qui est positionnée sous le couvercle 2 lorsque la boîte est fermée, comporte une ouverture 37 qui permet d'apercevoir la position des bras commutateurs 28, 29 -figure 2- des bornes à sectionnement, lorsque ces bras sont abaissés dans les bornes et assurent une liaison électrique entre les deux broches de chacune des deux bornes. De plus, dans la réalisation proposée, ces bras disposent d'une extrémité libre formant extérieurement un crochet de préhension, notamment pour une lame d'outil, de type tournevis, comme visible sur la figure 2. La distance de l'ouverture 37 aux bornes 9 ainsi que sa forme rectangulaire et ses dimensions sont prévues pour permettre le passage de l'extrémité en crochet de chacun des bras 28 et 29, alors en position de sectionnement, dans l'ouverture 37 lors du positionnement de la partie 11 sur la partie 10 et corollairement le blocage de ces bras en cette position, lorsque les pièces 10 et 11 sont assujetties l'une à l'autre; les dimensions de la fenêtre sont prévues pour empêcher l'abaissement des bras, tant que la partie 11 est emboîtée sur l'autre partie . Ceci permet d'éviter toute mise hors-circuit involontaire de l'appareillage desservi au niveau de la boîte, lorsque la connexion de cet appareillage au câble de bus a été réalisée. Pour parfaire la mise à la masse éventuelle du caisson boîte, il est également prévu une seconde connexion de masse débouchant à l'extérieur de la boîte au travers d'un orifice de la base. Cette seconde connexion est ici réalisée par un système où une tige de vis 27 est fixée dans la paroi isolante de la base 10 dont elle saille extérieurement de manière à recevoir des rondelles et écrous de fixation 38 pour un conducteur de mise à la masse non représenté. La vis 27 supporte aussi une pièce de connexion 39, disposée intérieurement au caisson formé par les parties 10 et 11, pour une connexion électrique à une masse externe, via un condensateur de découplage 30, de ces parties 10 et 11 et des pièces métalliques qui leur sont galvaniquement reliées. Ce condensateur 30 est ici fixé sur le circuit imprimé 6, il est relié par une première de ses deux bornes à la pièce de connexion 39, via un fil conducteur non représenté et un segment de piste conductrice du circuit imprimé 6. La seconde borne du condensateur 30 est reliée à une autre piste conductrice du circuit imprimé 6 qui, de grandes dimensions, d'une part, entoure toutes les autres pistes de ce circuit imprimé, d'autre part aboutit à un trou de connexion, qui, ici situé en un point médian du circuit 6, est galvaniquement relié à la partie 10 du caisson, via une vis de fixation 31 et une entretoise 32. La bote de raccordement ainsi obtenue autorise donc une mise à la masse soit directe, soit via un condensateur de découplage, suivant les besoins. REVENDICATIONS 1/ Bote de raccordement d'un câble de desserte d'appareillage à un câble destiné à servir de bus électrique de transmission de données du type comportant au moins une paire de fils de transmission de données logée dans une gaine métallique formant écran électromagnétique, le câble de desserte comportant au moins deux paires de fils logées elles aussi dans une gaine métallique, caractérisée en ce qu'elle comporte un circuit imprimé (6) portant deux ensembles de bornes de raccordement individuel (7, 8) pour respectivement les fils du câble de desserte et pour ceux d'une première de deux portions du câble servant de bus et un ensemble de bornes de raccordement à sectionnement (9) pour les fils de la seconde portion de câble servant de bus, les dites bornes étant raccordées aux pistes conductrices du circuit imprimé par l'intermédiaire de broches de manière à assurer l'insertion d'un appareillage en série entre les deux portions du câble servant de bus, par l'intermédiaire du câble de desserte en extrémité duquel cet appareillage est raccordé, pour une première position des organes commutateurs (28, 29) des bornes à sectionnement et à court-circuiter cet appareillage pour une seconde position de ces organes commutateurs, ledit circuit imprimé et les bornes étant enfermés dans un caisson, en matériau conducteur amagnétique, agencé pour être relié aux gaines métalliques des câbles et constitué en deux parties (10, 11) emboîtables, logées dans la boîte et électriquement reliées à deux dispositifs distincts de mise à la masse (22, 27) qui débouchent hors de la boîte et qui assurent respectivement une liaison directe du caisson pour l'un et une liaison via un condensateur de découplage (30) pour l'autre. 2/ Bote de raccordement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le caisson constitué de deux parties (10,11) emboîtables comporte un dispositif de mise à la masse par liaison directe qui comporte deux colonnettes conductrices (12,13) situées l'une entre deux ouvertures ménagées respectivement pour les passages du câble d'une des portions de câble servant de bus, l'autre à proximité de l'ouverture ménagée pour l'autre portion ce câble servant de bus, les dites colonnettes,fixées et galvaniquement reliées à l'une des parties de caisson, comportant des moyens de fixation pour les gaines métalliques des câbles à une de leurs extrémités, l'une des colonnettes étant de plus dotée d'une tige conductrice latérale (22) destinée à saillir hors de la boîte au travers du caisson. 3/ Boîte de raccordement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le caisson constitué de deux parties (10,11) emboîtables comporte une ouverture qui est agencée en regard des bras commutateurs (28, 29) des bornes à sectionnement (9) dans l'une des deux parties de caisson et qui permet l'insertion de l'extrémité libre de ces bras, alors en position de sectionnement, lors de l'assemblage desdites parties de caisson de manière que le passage de ces bras dans leur autre position ne soit possible qu'après un désassemblage préalable des deux parties évoquées ci-dessus.