Dispositif de commutation à mémoire magnétique, en particulier pour la téléphonie Le brevet principal No 428005 concerne un disposi tif de commutation à mémoire magnétique en particulier pour la téléphonie, comprenant au moins une paire de contacts actionnés magnétiquement, caractérisé par un circuit magnétique à deux noyaux rémanents suscepti bles d'actionner lesdits contacts lorsque les noyaux sont induits en opposition, et de relâcher lesdits contacts lors que les noyaux sont induits en série;
par deux paires de bobines placées symétriquement sur les noyaux, les bobi nes (X'-X") de chaque paire étant placées sur un noyau de façon à induire les noyaux en série, et les deux bobi nes sur chaque noyau étant montées en opposition pour se contrebalancer par des moyens d'impulsions de commande adaptés à exciter soit l'une ou l'autre paire de bobines ou les deux paires, mais une bobine d'une des paires et une bobine sur chaque noyau plus longtemps que l'autre; par quoi l'une ou l'autre des bobines, lors qu'une seule des bobines d'une paire est excitée, les noyaux sont induits en série pour relâcher lesdits con tacts ;
tandis que, lorsque les deux paires de bobines sont excitées les bobines restent d'abord inopérantes, tant que l'action d'une bobine sur chaque noyau est contrebalan cée par l'action de l'autre bobine du noyau et ensuite les noyaux sont induits en opposition par une bobine de chaque noyau, dès que ledit contrebalancement cesse, pour actionner lesdits contacts.
On appellera ci-après relais l'élément de commuta tion constitué par le circuit magnétique avec ses bobines et ses contacts. Les flux de dispersion des relais qui sont aimantés en opposition dans une grille de commutation passent aussi par les tiges magnétiques des relais voi sins. Dans certains cas, ces flux sont capables de cau ser l'attraction des tiges et la fermeture des contacts, dans des relais relâchés dont :les contacts devraient res ter ouverts. On a remarqué que les flux de dispersion s'ajoutaient toujours les uns aux autres dans une grille de commutation où, pour simplifier la construction, tous les relais étaient pareils entre eux et s'aimantaient dans le même sens. On a proposé alors d'alterner le sens de l'aimantation des relais dans l'espace.
Dans l'arran gement qui a été proposé, l'aimantation devait être alter née d'un relais à l'autre suivant les deux coordonnées de la grille, en figure de damier. L'inversion du sens de l'aimantation devait être obtenue en inversant le sens des enroulements d'excitation sur les relais.
Dans les relais décrits dans le brevet principal, les deux circuits d'excitation mentionnés plus haut com prennent chacun deux branches séparées. A l'une de ces branches, on applique une impulsion brève, et à l'autre, une impulsion longue. Les deux branches longues sont des bobines placées sur les deux noyaux pour les aimanter en opposition. La branche brève de chaque circuit est une bobine placée sur le même noyau que la bobine longue de l'autre, en opposition équilibrée avec elle. Ainsi, dans un relais où un seul circuit est excité, les deux noyaux sont aimantés en série par les deux impulsions appliquées ensemble aux deux bobines, et ils restent aimantés ainsi après le passage des deux impulsions.
Dans un relais où les deux circuits sont exci tés ensemble, l'excitation est d'abord sans effet, car les effets des deux bobines s'annulent sur chaque noyau. Après le passage des impulsions brèves dans les deux cir cuits, les deux bobines longues agissent seules et aimantent les noyaux en opposition. Après le passage des impulsions longues, les noyaux restent aimantés en opposition.
Dans les relais précédemment connus, on pouvait inverser le sens de l'aimantation, soit en inversant la polarité des courants d'excitation, ou en inversant le sens des enroulements sur les noyaux.
Les relais du dispositif de commutation du brevet principal offrent un autre moyen d'inverser le sens de l'aimantation. La présente invention a pour objet un dispositif de commutation selon la revendication du brevet principal, comprenant une pluralité d'éléments de commutation magnétiques disposés en matrice à deux coordonnées, catactérisé par un arrangement des circuits d'excitation des bobines par lequel les impulsions longues et les impulsions brèves appliquées aux deux branches des cir cuits d'excitation sont permutées d'une ligne à l'autre de manière que l'aimantation de rémanence des noyaux magnétiques des éléments d'une ligne soit inversée par rapport à celle des noyaux des lignes adjacentes.
Cet arrangement ne touche ni la polarité des sources de courant d'excitation, ni le sens des enroulements sur les relais, contrairement au dispositif précédemment pro posé et mentionné plus haut. Il est également possible de ne pas toucher au câblage des circuits d'excitation sur une grille de commutation, mais seulement aux con nexions extérieures.
On doit comprendre que la désignation des deux coordonnées d'une grille par les termes (t lignes et colonnes est arbitraire et n'est pas de nature à limi ter l'invention.
L'invention va être décrite plus en détail avec réfé rence aux dessins ci-annexés dans lesquels La fig. 1 montre. schématiquement, quelques relais du genre mentionné, disposés en matrice à deux coor données, avec les différentes aimantations dans leurs noyaux.
La fig. 2 montre l'effet indésirable des flux de dis persion dans des relais voisins, lorsque des relais sont tous aimantés dans la même direction dans l'espace.
La fig. 3 montre l'absence de cet effet indésirable lorsque l'aimantation est alternée d'une ligne à l'autre. La fig. 4 est un schéma qui montre, à titre d'exemple, un arrangement de circuits d'excitation alternés d'une ligne à l'autre, dans une matrice séparée, avec une per mutation des impulsions sur l'ensemble de la matrice, et la fig. 5 montre un autre exemple d'arrangement de circuits. dans un groupe de commutation uniforme cons titué par plusieurs matrices, avec une permutation des impulsions d'une ligne à l'autre dans chaque matrice.
La fi-. 1 montre, schématiquement, quelques relais du genre mentionné, disposés en matrice à deux coor données pour constituer une grille de commutation. Le dessin montre ces relais dans le plan de la matrice, mais on doit comprendre qu'ils sont orientés suivant la troi sième dimension de la matrice. Chaque relais comporte deux noyaux magnétiques à rémanence 1, 2 placés entre deux culasses 3, 4 pour former un circuit magnétique fermé. Des tiges magnétiques 5, 6 sont placées entre les culasses 3, 4, entre les noyaux 1, 2 pour s'attirer lorsque les noyaux sont aimantés en opposition et créent un flux de retour à travers l'air. En pratique, ces tiges sont logées dans une ampoule scellée, qui n'est pas figurée. Les noyaux peuvent être aimantés par deux circuits d'excitation associés aux deux coordonnées de la matrice.
Le circuit associé aux lignes crée une excitation domi nante x" dans le noyau 1 et une excitation subalterne x' dans le noyau 2, de sens contraire dans l'espace, de sorte que ce circuit aimante les noyaux en série dans le circuit magnétique. Le flux magnétique s'établit en boucle fer mée sans passer à travers l'air, et les tiges 5, 6 restent écartées, ou s'écartent. Le circuit d'excitation associé aux colonnes crée, de même, une excitation dominante y" dans le noyau 2 et une excitation subalterne y' dans le noyau 1, de même sens dans l'espace que les excitations x" et x'. Ce circuit agit de la même manière que le pre mier, seulement le sens du flux en boucle fermée est in versé. Cependant, lorsque les deux circuits sont excités ensemble, les excitations dominantes x" et y" suppriment.
d'une manière ou d'une autre, les excitations subordon nées x' et y', et les noyaux 1 et 2 se trouvent aimantés en opposition par les excitations x",<B>y".</B> Cela crée un flux de retour à travers l'air, ou flux de dispersion, qui passe aussi par les tiges magnétiques. Celles-ci s'attirent et ferment le contact dans le circuit contrôlé par le relais.
Dans une matrice uniforme, où tous les relais sont construits et orientés pareillement, on voit que les relais aimantés en opposition ont tous leurs flux dirigés dans le même sens dans l'espace (de bas en haut sur le des sin, et dans la troisième dimension en réalité). Cette direction des flux est indiquée par les grandes flèches x", y" avec la lettre N (Nord) en haut.
Quatre relais arrangés suivant la fig. 1 sont repré sentés en plan sur la fig. 2. Dans ces relais les noyaux, qui portent -les bobines hachurées sur le dessin, sont pla- cës aux coins opposés en diagonale des culasses carrées. Trois paires de tiges magnétiques (montrées en coupe suivant le plan de contact) sont placées suivant l'autre diagonale. On suppose que les relais 7 et 8 sont aiman tés en opposition, avec le pôle magnétique N sur les deux noyaux de chacun. Les relais 9 et 10 sont aimantés en série, avec un pôle N sur un noyau et un pôle S sur l'autre.
Les flux des relais 7 et 8 se ferment en partie par les tiges de ces relais, qui sont attirées entre elles. Les tiges des relais 9, 10 devraient être écartées. Cependant, les flux des relais 7, 8 se ferment aussi en partie par les tiges voisines des relais 9, 10 qui se trouvent attirées indûment et ferment leurs contacts qui devraient être ouverts. On comprend que, si l'aimantation des relais était alternée suivant une figure de damier, les relais 7 et 8 resteraient aimantés, les deux dans le même sens, et la situation montrée sur la fig. 2 resterait inchangée, sauf pour la polarité sur les relais 9 et 10, qui serait inversée sans aucun effet du point de vue considéré.
La situation change, au contraire, lorsqu'on alterne l'aimantation d'une ligne à l'autre, comme le montre la fig. 3. On suppose que le sens de l'aimantation est le même sur la ligne 9, 8 de la fig. 3 que sur la fig. 2, et qu'il est inversé sur la ligne 7, 10 de la fig. 3. Les deux noyaux du relais 7 montrent ici leur pôle S (Sud). Les flux de dispersion des pôles voisins, S du relais 7 et N du relais 8, se ferment de préférence entre ces pôles, sans passer par les tiges voisines des relais 9 et 10. Ces tiges restent écartées. La faute de fonctionnement est ainsi supprimée.
Dans les relais décrits dans le brevet principal, la relation entre l'excitation dominante et l'excitation subal terne est obtenue du fait que dans chaque circuit d'exci tation, la bobine dominante reçoit une impulsion longue, et -la bobine subalterne, une impulsion brève. Les impulsions sont appliquées en même temps aux deux bobines (dans des branches séparées du circuit d'excita tion), puis l'impulsion brève passe, et l'impulsion longue qui reste seule impose son aimantation. La fig. 4 mon tre, à titre d'exemple,
un arrangement de circuits dans lequel l'alternance des aimantations d'une ligne à l'autre est obtenue en permutant l'application des impulsions à l'ensemble des relais, selon la parité de la ligne qui doit être excitée. Sur cette figure (comme sur la fig. 1), les grandes flèches :et les petites flèches désignent les bobi nes dominantes et les bobines subalternes. Tous les cir cuits d'excitation sont branchés sur une ligne générale 11, 12 à laquelle les impulsions longues et brèves (en haut et à droite sur le dessin) sont appliquées par un aiguillage inverseur p. 1, p.2.
Lorsqu'une ligne impaire (1 ou 3 sur le dessin) doit âtre excitée, le contact de retour à la terre de cette ligne (à droite sur le dessin) est fermé en même temps que les contacts d'aiguillage p. 1. L'impulsion longue est alors appliquée au fil 11, et l'impulsion brève au fil 12. L'aimantation dominante est alors de bas en haut dans las relais de cette ligne. Lors qu'une ligne paire (2 ou 4 sur le dessin) doit être excitée, le contact de retour à la terre de cette ligne est fermé en même temps que les contacts d'aiguillage p. 2. L'impul sion longue est alors appliquée au fil 12, et l'impulsion brève, au fil 11. L'aimantation dominante est alors de haut en bas dans les relais de cette ligne. Cette aimanta tion se maintient par rémanence après le passage des impulsions.
On suppose, sur le dessin, que les contacts d'aiguillage sont les contacts de deux relais p. 1, p. 2 : le relais p. 1 est actionné par des contacts associés aux lignes impaires (1, 3) ; le relais p. 2 est actionné par des contacts associés aux lignes paires (2, 4). En réalité, la commande des circuits d'excitation se fera plutôt par des moyens électroniques.
Un, autre exemple d'arrangement de circuits est mon tré sur la fig. 5. Cet arrangement est appliqué ici à un groupe de commutation uniforme, composé de plusieurs grilles de commutation pareilles entre elles. Les circuits d'excitation des colonnes de même rang dans toutes les grilles sont branchés sur des multiples 13'-13", 14'-14", 15'-l5" qui sont branchés eux-mêmes sur la ligne géné- raJe 11, 12, séparément et sous le contrôle de contacts sélecteurs de rang de colonne.
Les circuits d'excitation des lignes de même rang dans toutes les grilles sont bran chés sur des multiples 16"-16', 17'-17", 18"-18' et 19'- 19", qui sont branchés eux-mêmes sur la ligne générale 11, 12, séparément et sous le contrôle de contacts sélec- teurs de rang de ligne. Le retour à la terre se fait sépa rément pour chaque grille, par des contacts sélecteurs de grille (à droite sur le dessin). Un relais donné est excité en fermant en même temps une paire de contacts de rang de colonne, une paire de contacts de rang de ligne et un contact de grille.
Alors que tous les multiples de rang de colonne sont branchés pareillement sur les lignes 11, 12, les multiples de rang de ligne sont branchés d'une manière alternative. Sur les relais, les deux bobines montées sur chaque noyau, et associées aux deux coordonnées, sont permu tées d'une ligne à l'autre. En résultat de ces alternances, la bobine (@ longue >> de chaque circuit est permutée avec la bobine (( brève de l'autre.
Ainsi, dans la première ligne, la bobine du haut et de gauche est une bobine longue de ligne (x" sur la fi,-. 1), tandis que dans la seconde ligne, la bobine du haut et de gauche est une bobine brève de colonne (y' sur la fig. 1), et ainsi de suite pour les quatre bobines. L'alternance voulue, d'une ligne à l'autre, est ainsi obtenue sans aiguillage général des impulsions. Bien entendu, là encore, les circuits seront commandés, en réalité, par des moyens électro niques plutôt que par des relais.