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COMMUTATEURS - SELECTEURS
La présente invention concerne des commutateurs-sélecteurs du genre utilisé dans des systèmes de télé-communications et plus particulièrement, des dispositifs de balais de contact pour ces commutateurs-sélecteurs.
Un des objets de la présente invention est la réalisation d'un ensemble de balais pour un commutateur-sélecteur pouvant se déplacer à grande vitesse et avec un minimum de vibration au- dessus d'une rangée de broches de faible section et faisant si- multanément un contact frottant effectif avec les broches pendant une période maximum, sans danger de court-circuiter les broches adjacentes ni d'endommager les broches ou les balais eux-mêmes.
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Un autre objet de la présente invention est un ensemble de balais se composant d'un petit nombre de pièces relativement simples et pouvant être montées dans un porte-balais sans l'aide d'outils spéciaux ni de gabarits.
Un autre objet de la présente invention est de réaliser des moyens pour écarter les balais de contact, afin de passer de la position de contact frottant à celle de non frottement.
Cette caractéristique est particulièrement applicable dans un commutateur du type plat ayant deux jeux de balais, animés d'un mouvement de va et vient au-dessus d'un banc de broches, un seul et différent jeu de balais établissant un contact frottant avec les broches dans chacune des directions du mouvement.
Les objets et caractéristiques de la présente invention seront clairement compris en se reportant aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue de face d'un porte-balais - la figure 2 est une coupe par la, ligne 2-2 de la figure 3
La figure 3 est une coupe par la ligne 3-3 de la figure 2 la figure 4 est une.coupe par la ligne 4-4 de la figure 2 la figure 5 est une coupe par la ligne 5-5 de la figure 2, montrant les balais dans trois positions différentes - la figure 6 est une vue de face d'un guide-balais -
La figure 7 est une vue en dessous d'un guide-balais - la figure 8 est une vue en bout d'un guide-balais - la figure 9 est une coupe par la ligne 9-9 de la figure 8 la figure 10 montre un détail d'une barre de commutation.
La présente invention est décrite en application à un commutateur-sélecteur de type plat dans lequel le porte balais est mû par engrenage à vis sans fin tournant comme décrit dans le brevet N 2330812, accordé aux Etats-Unis, le 5 Octobre 1943.
Une moitié seulement d'un ensemble de porte-balais comprenant
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quatre ensembles de balais est montrée sur les dessins annexés.
Un nombre convenable quelconque d'ensembles de balais peut être monté sur un porte-balais.
Comme indiqué figures 1 à 4, un ensemble de balais com- prend une bande en fibre perforée: 1, munie d'ouvertures pour le passage des tiges 2 et auxquelles sont fixés par des rivets ou oeillets 3, deux ressorts extérieurs en bronze phosphoreux 4 et deux ressorts de balais intérieurs 5. Une paire de supports 6 pour un guide-balais 7 sont fixés à chaque extrémité de la bande 1. Les extrémités inférieures de ces supports 6 sont courbés vers l'intérieur de manière à s'engager dans les fentes 8 du guide 7. Les parties supérieures des ressorts de balais extéri- eurs 4 possèdent des extensions latérales 9 façonnées pour frot- ter contre les flancs des barres de feeder 10.
Les parties inférieures des ressorts de balais intérieurs 5 ont des surfaces de contact adaptées pour frotter contre les broches 11 dans le banc de broches 12. Les broches 11 sont en métal dur, ,tel que du bronze phosphoreux.
Les ressorts de balais extérieurs et intérieurs 4 et 5 sont droits et en contact sur la majeure partie de leur longueur, mais le ressort de balai intérieur 5 est plié d'un certain angle près de la pointe pour laisser un espace entre les pointes des ressorts de balais 4 et 5, comme montré figure 2. Dans cette région, les flancs des ressorts intérieurs sont également pliés en arrière, comme illustré figure 5. Entre les pointes de chaque paire de ressorts de balais 4 et 5, se trouve un petit bloc 13 en matière élastique telle que du néoprene, maintenu sur le coin inférieur du ressort extérieur 4 par une languette 14 et par les flancs du ressort 5, pliés en arrière.
Il a été démontré par des essais que les blocs 13 en ma- tière souple amortissent efficacement les vibrations produites
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par des balais en mouvement.
Ces essais ont également montré que les blocs 13 rédui- sent, en les amortissant, les petites vibrations mécaniques d'un balai au repos, ces venues vibrations étant souvent la cause d'un contact microphonique entre les balais et les con- tacts terminaux.
Les figures 6 à 9 montrent la construction d'un guide- balais 7, lequel comprend un bloc moulé en bakélite, avec des rainures 8 pour recevoir les extrémités incurvées des supports 6. Le centre du bloc est rainuré des deux côtés à l'endroit où les balais passent au-dessus, de manière à former une section 15, d'épaisseur réduite limitant le mouvement des balais lors- qu'ils se trouvent entre les broches (figure 5). L'extrémité inférieure de la section d'épaisseur réduite 15 est découpée, comme en 16. Une fente 17, dans laquelle les broches 11 entrent et où elles glissent, est pratiquée le long du guide et ses arêtes inférieures sont taillées en biseau, comme montré figures 7 à 9.
Les extrémités de la fente 17 sont également taillées en biseau, comme indiqué figure 8, afin de guider les broches 11 à l'entrée de la fente, lorsque le guide se déplace au-dessus du banc de broches 12.
Les ensembles de balais sont supportés dans le porte- balais 18; figures 1 à 4, par deux tiges 2, entrant dans les trous des quatre pieds du porte-balais et passant par des trous dans les extrémités des bandes en fibre 1. Les tiges 2 sont fixées aux pieds du porte-balais 18 par les pinces à ressort 19, lesquelles glissent dans des rainures, formées dans les extré- mités des tiges.
Quatre ensembles de balais sont illustrés sur les dessins; ces ensembles constituent une moitié de deux jeux de quatre ensembles de balais, pouvant être pratiquement prévus sur un chariot dans un commutateur-sélecteur du type dans lequel
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un jeu de quatre ensembles de balais fait contact avec quatre rangées de broches, lorsque le chariot passe dans une direction au-dessus du banc, l'autre jeu de quatre ensembles de balais faisant contact avec les autres quatre rengées de broches, lors- que le chariot passe dans la direction opposée. Les rangées de broches et les ensembles de balais des deux jeux sont alternés.
Bien entendu, un nombre convenable quelconque d'ensembles de ba- lais peut être prévu et ils peuvent être disposés d'une manière désirée quelconque pour répondre à des desideratas particuliers quelconque.
' Afin d'-éviter des court-circuits entre les balais, chaque ensemble de balais est séparé d'un ensemble adjacent par une feuille mince 20 de matière isolante, telle que fibre de phénol, les tiges 2 passant à travare les trous d'une feuille.
Des moyens pour séparer les balais sont prévus de manière qu'un jeu de balais passe au-dessus d'un jeu de broches lorsque le support-balais 18 se déplace dans une direction et l'autre jeu de balais passe au-dessus de l'autre jeu de broches lorsque le support-balais se déplace dans une direction opposée. Huit sépa- rateurs de balais sont employés, comprenant les plaques triangu- laires 21 en fibre, ou autre matière isolante, glissées entre le support 6 et les ressorts intérieurs de balais 5 de chaque ensem- ble de balais. Les plaques séparatrices 21 sont montées alterna- tivement sur les tiges de pivot 22, passant respectivement à tra- vers les pieds droit et gauche du porte-balais 18 et à travers les ouvertures dans un coin des plaques 21 ; les tiges 22 sont fixées au porte-balais par des pinces à ressort 23.
Les deux tige de pivot 24 suivantes passent à travers des trous dans les coins opposés des plaques séparatrices 21 alternées et à travers une barre horizontale de commutation 25 placée dans le centre, entre les quatrième et cinquième ensembles de balais. Pour que la barre
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de commutation 25 puisse être mise en place lorsque les tiges de pivot 2,22 et 24 ont été insérées, elle est construite en deux parties 26,27 (comme montré figures 2 et 10), avec les fentes 28,29, dirigées dans des directions opposées. Pour assembler la barre de commutation, les deux parties 26 et 27 sont rapprochées au-dessus et en-dessous des tiges de pivots 24, les coins des fentes 28, 29 encerclent les parties réduites 30 des tiges 24.
Deux pinces à ressort 31 en bronze phosphoreux, figure 1, sont rabattues sur les deux extrémités de la barre aux endroits décou- pés 32, figure 10, pour maintenir ensemble les deux parties 26, 27. Deux saillies d'arrêt 33 sont formées sur la barre de commu- tation 25, une à chaque extrémité du porte-balais 18, afin de limiter son déplacement et, par ceci, le mouvement angulaire des séparateurs 21. Près du sommet du guide 7, les ressorts intérienr@ 5 convergent vers l'intérieur et s'approchent l'un de l'autre au-dessus d'une petite partie de leur longueur, de manière que, lorsque la pointe de la plaque séparatrice 21 respective est abaissée, les ressorts de balais sont étendus et écartés des bro- ches 11, comme indiqué en C, figure 5, en connexion avec l'ensem- ble central de balais de la figure 2.
Des organes d'arrêt tels que 34, figure 1, sont montés sur le châssis du sélecteur 35 à chaque extrémité de la traverse du porte-balais. En conséquence, lorsque le porte-balais 18 arrive à l'extrémité droite du sélecteur et la barre de commutation 25 rencontre l'organe d'arrêt 34, quatre des séparateurs de balais 21 sont abaissés et quatre sont levés, comme représenté figure 1.
Les séparateurs de balais 21 abaissés prennent la position indi- quée dans l'ensemble central de balais de la figure 2, dans la- quelle ils prennent appui sur les parties convergentes des res- sorts de balais intérieurs 5 et écartent les balais des broches 11, comme illustré en C, figure 5. Les quatre séparateurs levés
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de balais 21 prennent la position montrée dans l'ensemble de gauche de balais de la figure 2, permettant ainsi au ressort de balai 5 de frotter contre les broches 11, comme indiqué en A, figure 5, et de se toucher presque entre les broches, comme in- diqué en B, figure 5.
Lorsque le porte-balais 18 arrive à l'ex- trémité gauche du sélecteur, la barre de commutation 25 rencon- tre un arrêt similaire à 34 et est forcée d'avancer en direction opposée, par rapport au chariot, jusqu'à ce que la saillie 33 à . gauche du support, rencontre la tige 2. Les séparateurs 21; abaissés et élevés, modifient leur position respective, les ba- lais frottants devenant ainsi les non-frottants et ceux non- frottants des frottants.
Pour que le porte-balais 18 assemblé et le sélecteur puissent être placés sur le banc de broches 12 sans endommager les balais ni les broches, le porte-balais 18 est déplacé à une extrémité du sélecteur, comme montré à la figure 1. Le sélecteur peut dès lors être placé sur le banc et la grande fente dans la rainure 17 au bout du guide 7 assure le guidage des broches dans la rainure. L'emplacement des barres de feeder 10, aux extrémi- tés opposées des ensembles de balais aux broches permet un assem- blage aisé des ensembles de balais dans le porte-balais.
Comme on le voit, les bandes 1 supportant les balais, ne sont pas fixées aux tiges 2, mais ont un certain jeu latéral. La position des ensembles de balais est déterminée, avant tout, par le contact des extensions 9 avec les barres de feeder 10, mais le guide-balais 7 joue un rôle très important. Il aurait été impossible d'assurer sans lui la même pression et la même posi- tion des ressorts de balais des deux côtés des broches 11. Le guide-balais 7 limite le mouvement des ressorts de balais, lors- qu'ils se trouvent entre les broches, et empêche des court-cir- cuits entre les broches. Les extrémités des broches 11 pénètrent
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dans la rainure 17, ménagée dans toute la longueur du guide 7.
Ceci assure l'alignement des balais avec les broches et l'établis- sement et la rupture précis d'un contact avec les broches, comme indiqué figure 5. Quoique, comme indiqué en B, figure 5, les balais se touchent presque lorsqu'ils sont entre les broches ad- jacentes, un contact véritable n'est pas possible, parce que les broches sont alignées par la rainure 17 du guide 7 et la partie centrale 15 d'épaisseur réduite du guide fixe les limites d'ap- proche des balais. Ceci réduit la vibration durant le mouvement et permet l'emploi d'un contact frottant maximum, lequel peut être pratiquement égal à environ 85% de la distance entre les centres des broches.
Si les balais n'étaient pas guidés aussi exactement par le guide 7, ceci serait impossible, car, dans le cas d'une pression inégale sur les balais, le balai ayant la plus grande pression forcerait son entrée dans l'espace entre les bro- ches et court-circuiterait les broches adjacentes.
Seules, les extrémités des broches 11 pénètrent dans la fente 17, lorsqu'une partie du guide 7 touche cette partie de la surface des broches 11 sur laquelle frottent les balais. Ceci réduit la possibilité que des petites particules de matière iso- lante, pouvant être produite par friction entre le guide et les broches, se rassemblent sur les broches et causent un contact électrique imparfait. La rainure 17 devra être légèrement plus large sur toute sa longueur que le diamètre des broches, de maniè re à avoir un jeu suffisant pour éviter une usure anormale. Ou bien, la rainure 17 peut être dans la région centrale 15 où les balais passent au-dessus du guide de vingt cinq millièmes de mil- limètre environ plus large que le diamètre des broches.
Comme un jeu aussi faible sur toute la longueur de la rainure peut provo- quer une usure anormale, la rainure peut être élargie des deux côtés de la région 15 pour augmenter le jeu.
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La présente invention, quoique décrite en application à un commutateur-sélecteur du type plat, est également applicable à d'autres types de commutateurs. De même, quoique les ensembles de balais, décrits en détail dans la présente invention soient composés des ressorts de balais extérieurs et intérieurs, l'inven tion s'applique également aux arrangements ne possédant pas de ressorts de balais extérieurs et munis d'un unique ressort de balai.
Bien que l'invention ait été décrite dans le cas d'un exemple particulier de réalisation, il est clair qu'elle n'y est en rien limitée, mais au contraire susceptible de nombreuses modifications et'adaptations sans sortir de son domaine.