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Contacts.
La présente invention concerne les contacts, et se rapporte particulièrement à un contacteur glissant servant à relier entre elles deux surfaces d'un circuit électrique écartées l'une de l'autre.
Une lame de contact servant à court-circuiter deux points d'un circuit électrique s'échauffe par le passage du courant.
Cet échauffement provoque de grandes difficultés dansde nom- breux cas et suécialement dans les appareils électriques à ultra haute fréquence, le courant haute fréquence échauffant la lame souvent à l'excès. Il faut donc prévoir certains disposi- tifs de refroidissement pour la lame. Ce problème est rendu beaucoup plus difficile quand le contacteur est du type à lame glissante, celle-ci étant comprimée entre les deux surfaces sé- parées. Dans ce cas il faut prévoir un moyen pour mouvoir le contacteur.
De plus, comme les deux surfaces écartées sont sou-
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vent irrégulières et n'ont pas le même écartement sur toute leur longueur utile, il faut aussi veiller à ce que la pression entre la lame et les surfaces soit assurée et maintenue de manière à former une liaison électrique efficace pour n'importe quelle position de la lame.
Dans une forme d'exécution préférée de l'invention, le contacteur comprend une pièce creuse comme un dispositif à souf- flet pouvant se dilater sous l'effet d'une pression interne. Le dispositif²soufflet a une entrée et une sortie pouvant être re- liées à une source de liquide réfrigérant, de manière à faire passer le fluide réfrigérant sous pression à l'intérieur du soufflet afin de le refroidir et de le dilater, le dispositif à soufflet étant disposé de telle façon qu'il se dilate vers les surfaces pour réaliser des contacts sous pression, quand le flui- de est admis. Un dispositif est prévu pour mouvoir le contacteur quand il est traversé par le fluide servant non seulement à assurer et maintenir un bon contact entre la lame et les sur- faces, mais aussi à refroidir la lame en même temps.
Le disposi- tif à soufflet peut être muni de cloisons intérieures pour diri- ger le fluice réfrigant vers la partie la plus sujette à échauf- fement.
Une forme d'exécution préférée de l'invention est représen- tée à titre d'exemple aux dessins annexés.
La figure 1 représente une forme d'exécution déterminée de l'invention appliquée à une cavité résonnante faisant partie d'un tube électronique à ultra-haute fréquence.
La figure 2 est une vue partielle en coupe prise suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue de détail en coupe du dispositif à soufflet et de son réfrigérateur.
Un tube électronique à ultra haute fréquence 5 est repré- enté à la figure 1 et comprend un résonateur à cavité ayant la
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forme d'un cylindre métallique 7 avec une partie concentrique rentrante 9 de forme générale cylindrique.
Il faut souvent disposer de plusieurs contacteurs glissants réalisant une liaison électrique entre la paroi latérale de la pièce rentrante 9 et la paroi extérieure latérale 11 du résona- teur. Conformément à l'invention, chacun de ces contacteurs est constitué par un dispositif à soufflet 12, comme indiqué à la figure 3. Un soufflet 13 de forme cylindrique en métal flexible ondulé est monté de façon que ses extrémités peuvent se mou- voir l'une par rapport à l'autre parallèlement à l'axe du souf- flet.
Un bouton de contact 15 est fixé à une extrémité du soufflet 13,à l'intérieur de celle-ci de manière à l'obturer, tandis qu'un second bouton de contact 17 est fixé de façon identi- que à l'autre extrémité du soufflet 13. Le premier bouton 15 se prolonge axialement à l'intérieur du soufflet par une pièce 19 avec un alésage axial 21. Le second bouton 17 est prolongé axia- lement par une pièce 23 pénétrant dans l'alésage 21 de l'autre bouton 15. Cette disposition de guidage empêche la déformation du dispositif à soufflet pendant la dilatation et la contraction.
Chaque dispositif à soufflet 12 est pendu à un tuyau d'en- trée 25 et un tuyau de sortie 27 pour le passage du fluide ré- frigérateur par une conduite d'amenée 29 pratiquée dans le bou- ton 17 et une conduite d'évacuation 31 pratiquée dans le bouton 15, respectivement. Les tuyaux d'entrée et de sortie 25 et 27 sont fixés, à leur tour, à des tuyauteries de distribution cir- culaires 33 et 35, respectivement, montées sur une plaque annu- laire 37 reliée à un bras à hauteur réglable 39, situé au sommet de l'appareil, par des tubes 41 et 43 sortant par le haut du corps du tube 7 à travers des scellements étanches au vide, à glissement 45.
Les tuyauteries de distribution 33 et 35 sont prolongées par des conduites 47 et 49 montant à l'intérieur des
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tubes 41 et 43, respectivement. Les conduites 47 et 49 peuvent être reliées à une source (non représentée) de fluide réfrigé- rant sous pression. Une seconde plaque annulaire 51 est fixée sous la première plaque 37 et est percée d'ouvertures 53 pour laisser passer les tuyaux d'entrée et de sortie 25 et 27, ces ouvertures servant à maintenir le dispositif à soufflet 12 dans la bonne position.
Plusieurs dispositifs à soufflet 12 sont disposés radiale- ment tout autour de la partie rentrante 9, les boutons de con- tact 15 portant contre la paroi latérale de la partie rentrante 9 et les boutons de contact 17 portant contre la paroi latérale extérieure 11 du résonateur,comme indiqué à la figure 3. Les boutons de contact 15 et 17 ont, de préférence, les extrémités arrondies pour faciliter un bon contact, et les parois latéra- les des boutons 15 sont de préférence évasées, ce qui oermet de placer un grand nombre de dispositifsà soufflet autour de la par- tie rentrante. Le résonateur est pourvu d'une ouverture avec rebord 54 à laquelle on peut connecter une pompe à vide pour évacuer l'intérieur du tube.
Le fluide réfrigérant utilisé est de préférence un liquide tel que l'eau. Le chemin qu'il parcourt part de la conduite d'a- menée 47, passe par le distributeur d'entrée 33, le tuyau d'en- trée 25 de chacun des dispositifs à soufflet 12 et la conduite d'entrée 29 des soufflets correspondants 13. Le fluide entre alors à l'intérieur du dispositif à soufflet 12 et passe succes- sivement par la conduite de sortie 31, le tuyau de sortie 27, le distributeur de sortie 35 et la conduite d'évacuation 49, et retour à la source. Il faut remarquer que la conduite d'entrée 29 débouche dans l'espace compris entre le soufflet 13 et le prolongement axial 23 du bouton de contact 17, tandis que la conduite de sortie amène le fluide hors de l'alésage axial 21 du bouton 15.
Le fluide, quand il passe de la conduite d'entrée
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29 à la conduite de sortie, peut aller soit par l'espace compris entre le prolongement axial 23 du bouton 17 et la paroi de l'a- lésage axial dans le bouton 15 et son prolongement 13, soit par l'espace compris entre le soufflet 13 et le prolongement 19 du bouton 15 et une ouverture 55 dans la tubulure axiale 21. Les espaces sont proportionnés de telle façon que la plus grande partie du fluide passe le long du soufflet 13, parce que celui- ci étant assez mince tend à s'échauffer de manière excessive par le passage du courant et a donc besoin de plus de fluide pour être refroidi.. La pression établie par le fluide dans chacun des dispositifs à soufflet, dilate celui-ci axialement.
Les tuyaux d'entrée et de sortie 25 et 27 sont assez flexibles pour permettre aux boutons de contact 15 et 17 de se mouvoir de ma- nière à réaliser une bonne pression de contact entre chaque bouton et la surface adjacente soit de la partie rentrante 9 soit de la paroi extérieure latérale 11 du résonateur, suivant le cas.
Le mouvement de montée et descente des dispositifs à soufflet et, par conséquent, le changement de position de la connexion ou court-circuit entre la partie rentrante 9 et la paroi latérale extérieure 11 du résonateur, est réalisé au moyen du bras 39 portant les tubes 41 et 43, qui reçoit une tige filetée centrale 57 montée au sommet du tube. La tige 57 peut être tournée à la main au moyen d'un levier 59 et d'engre- nages 61. Quand la tige 57 tourne, celle-ci fait monter ou des- cendre le bras 39 suivant le sens de rotation de la tige 57.
Il s'ensuit que les dispositifs à soufflet 12 montent ou descen- dent tous ensemble à l'intérieur du résonateur, les boutons de contact 15 et 17 glissant le long des surfaces de la paroi 11 et de la partie rentrante 9 respectivement, la pression du fluide maintenant un bon contact entre les boutons et les surfaces cor- respondantes. Il est clair que si le fluide ne circule pas dans
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les dispositifs à soufflet, ceux-ci, 3 cause de leur élasticité naturelle et de celle des tuyaux d'entrée et de sortie 25 et 27, se contractent légèrement, ce qui peut aller éventuellement jusqu'à l'interruption complète de la liaison.
Quoique le contacteur glissant décrit représente une connexion entre deux surfaces coaxiales de forme générale cy- lindrique, il est clair qu'il peut convenir pour établir une liaison entre des surfaces écartées ayant d'autres formes. Par exemple, le dispositif à soufflet peut être monté à l'intérieur d'un tuyau unique pour relier des surfaces de celui-ci diamétra- lement opposées, ou peut être utilisé comme un contacteur glissant reliant deux surfaces quelconques d'autre forme, écartées, ré- gulières ou irrégulières se faisant face et dirigées de façon générale dans la même direction. En disant que les surfaces doi- vent être dirigées dans la même direction, cela ne veut pas dire qu'elles doivent être parallèles.
Les surfaces peuvent évidem- ment converger ou diverger légèrement, pour autant que la dila- tation du contacteur assure une bonne pression de contact avec les surfaces. D'autres applications encore ressortiront claire- ment de ce qui précède.
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Contacts.
The present invention relates to contacts, and relates particularly to a sliding contactor serving to interconnect two surfaces of an electrical circuit spaced from one another.
A contact blade serving to short-circuit two points of an electrical circuit is heated by the passage of current.
This heating causes great difficulty in many cases and especially in ultra-high frequency electrical devices, the high frequency current heating the blade often excessively. It is therefore necessary to provide certain cooling devices for the blade. This problem is made much more difficult when the contactor is of the sliding blade type, the latter being compressed between the two separated surfaces. In this case, a means must be provided for moving the contactor.
In addition, as the two spaced surfaces are su-
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irregular wind and do not have the same spacing over their entire useful length, it is also necessary to ensure that the pressure between the blade and the surfaces is ensured and maintained so as to form an effective electrical connection for any position of the blade. the blade.
In a preferred embodiment of the invention, the contactor comprises a hollow part such as a bellows device which can expand under the effect of internal pressure. The bellows device has an inlet and an outlet connectable to a source of refrigerant liquid, so as to pass the refrigerant under pressure inside the bellows to cool and expand it, the bellows device being arranged in such a way that it expands towards the surfaces to make contacts under pressure, when the fluid is admitted. A device is provided for moving the contactor when it is traversed by the fluid serving not only to ensure and maintain good contact between the blade and the surfaces, but also to cool the blade at the same time.
The bellows device may be fitted with internal partitions to direct the refrigerant to the part most subject to heating.
A preferred embodiment of the invention is shown by way of example in the accompanying drawings.
FIG. 1 represents a specific embodiment of the invention applied to a resonant cavity forming part of an ultra-high frequency electron tube.
Figure 2 is a partial sectional view taken along the line II-II of Figure 1.
FIG. 3 is a detailed sectional view of the bellows device and its refrigerator.
An ultra high frequency electron tube 5 is shown in FIG. 1 and comprises a cavity resonator having the
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in the form of a metal cylinder 7 with a re-entrant concentric part 9 of generally cylindrical shape.
It is often necessary to have several sliding contactors providing an electrical connection between the side wall of the re-entrant part 9 and the lateral outer wall 11 of the resonator. According to the invention, each of these contactors is constituted by a bellows device 12, as indicated in FIG. 3. A bellows 13 of cylindrical shape of corrugated flexible metal is mounted so that its ends can move. one relative to the other parallel to the axis of the bellows.
A contact button 15 is attached to one end of the bellows 13, inside thereof so as to close it, while a second contact button 17 is identically attached to the other end. of the bellows 13. The first button 15 is extended axially inside the bellows by a part 19 with an axial bore 21. The second button 17 is extended axially by a part 23 penetrating into the bore 21 of the other button 15. This guide arrangement prevents deformation of the bellows device during expansion and contraction.
Each bellows device 12 is hung from an inlet pipe 25 and an outlet pipe 27 for the passage of the refrigerating fluid through a supply pipe 29 made in the button 17 and a discharge pipe. 31 practiced in button 15, respectively. The inlet and outlet pipes 25 and 27 are attached, in turn, to circular distribution pipes 33 and 35, respectively, mounted on an annular plate 37 connected to an adjustable height arm 39, located at the top of the device, by tubes 41 and 43 emerging from the top of the body of the tube 7 through vacuum-tight seals, sliding 45.
The distribution pipes 33 and 35 are extended by pipes 47 and 49 rising inside the
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tubes 41 and 43, respectively. The conduits 47 and 49 can be connected to a source (not shown) of pressurized refrigerant fluid. A second annular plate 51 is fixed under the first plate 37 and is pierced with openings 53 for passing the inlet and outlet pipes 25 and 27, these openings serving to hold the bellows device 12 in the correct position.
Several bellows devices 12 are arranged radially all around the re-entrant part 9, the contact buttons 15 bearing against the side wall of the re-entrant part 9 and the contact buttons 17 bearing against the outer side wall 11 of the resonator. , as shown in Figure 3. The contact buttons 15 and 17 preferably have rounded ends to facilitate good contact, and the sidewalls of the buttons 15 are preferably flared, which allows a large amount to be placed. number of bellows devices around the re-entrant part. The resonator is provided with a rimmed opening 54 to which a vacuum pump can be connected to evacuate the interior of the tube.
The refrigerant fluid used is preferably a liquid such as water. The path which it follows starts from the supply line 47, passes through the inlet distributor 33, the inlet pipe 25 of each of the bellows devices 12 and the inlet line 29 of the bellows. 13. The fluid then enters the interior of the bellows device 12 and passes successively through the outlet pipe 31, the outlet pipe 27, the outlet distributor 35 and the outlet pipe 49, and back to source. It should be noted that the inlet pipe 29 opens into the space between the bellows 13 and the axial extension 23 of the contact button 17, while the outlet pipe brings the fluid out of the axial bore 21 of the button 15 .
The fluid, when it passes from the inlet pipe
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29 to the outlet pipe, can go either through the space between the axial extension 23 of the button 17 and the wall of the axial wound in the button 15 and its extension 13, or through the space between the bellows 13 and the extension 19 of the button 15 and an opening 55 in the axial tubing 21. The spaces are proportioned so that most of the fluid passes along the bellows 13, because the latter being quite thin tends to to heat up excessively by the passage of current and therefore needs more fluid to be cooled. The pressure established by the fluid in each of the bellows devices expands the latter axially.
The inlet and outlet pipes 25 and 27 are flexible enough to allow the contact buttons 15 and 17 to move so as to achieve a good contact pressure between each button and the adjacent surface of either the re-entrant part 9 or the lateral outer wall 11 of the resonator, as the case may be.
The up and down movement of the bellows devices and, consequently, the change of position of the connection or short circuit between the re-entrant part 9 and the outer side wall 11 of the resonator, is carried out by means of the arm 39 carrying the tubes. 41 and 43, which receives a central threaded rod 57 mounted at the top of the tube. The rod 57 can be turned by hand by means of a lever 59 and gears 61. When the rod 57 turns, the latter raises or lowers the arm 39 according to the direction of rotation of the rod. 57.
It follows that the bellows devices 12 all rise or fall together inside the resonator, the contact buttons 15 and 17 sliding along the surfaces of the wall 11 and of the re-entrant part 9 respectively, the pressure fluid maintaining good contact between the buttons and the mating surfaces. It is clear that if the fluid does not circulate in
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the bellows devices, these 3, because of their natural elasticity and that of the inlet and outlet pipes 25 and 27, contract slightly, which can possibly go as far as the complete interruption of the connection.
Although the sliding contactor described represents a connection between two coaxial surfaces of generally cylindrical shape, it is clear that it may be suitable for establishing a connection between spaced surfaces having other shapes. For example, the bellows device can be mounted within a single pipe to connect diametrically opposed surfaces thereof, or can be used as a sliding contactor connecting any two other shaped surfaces, spaced apart. , regular or irregular facing each other and generally pointing in the same direction. By saying that the surfaces must face in the same direction, it does not mean that they must be parallel.
The surfaces can of course converge or diverge slightly, as long as the expansion of the contactor ensures a good contact pressure with the surfaces. Still other applications will emerge clearly from the above.
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