FR2704324A1 - Optical switch element - Google Patents

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Abstract

Device for interrupting and re-establishing the passage of a light beam conveyed in an optical fibre. By analogy with certain electrical switches, the present device comprises a pusher mechanism intended to block off a light signal or to allow it to pass. It consists of a body (1) of parallelepipedal shape, in which an element (2), of the same shape but thinner, is to slide. Arranged on either side of the body (1), in the same axis, is an automatic coupler (3) intended to receive each end of an optical fibre (5) in which it is desired to interrupt and re-establish the passage of the light signal conveyed in it. This signal passes through the element (2) via a small section of optical fibre (11). A spring (4), placed at the bottom of the body (1), brings the movable element (2) back into the "rest" position. The device according to the invention is intended to equip control cabinets for equipment specific to fibre optics and it will be actuated, from the front, by the same mechanisms as those used in the electrical industry.

Description

Ce dispositif est destiné a faire partie d'une panoplie d'éléments de commande de processus indutriels, utilisant non pas du courant électrique, mais de la lumière - visible ou infra-rouge - , et ce , grâce a l'utilisation de fibres optiques remplaçant les fils électriques. This device is intended to be part of a panoply of control elements of industrial processes, using not electric current, but light - visible or infrared -, and this, thanks to the use of optical fibers replacing the electrical wires.

L'idée de réaliser des éléments de commande reliés par des des fibres optiques provient du fait qu'il serait intéressant de pouvoir substituer le cablage électrique traditionnel par ce système dans bons nombres de cas bien precis. The idea of making control elements connected by optical fibers stems from the fact that it would be interesting to be able to replace traditional electrical wiring by this system in good numbers of very precise cases.

Par exemple, chaque fois que l'utilisation de l'electrici- té devient un facteur de risques supplémentaires en temps que moyen de transmission d'un signal de commande "tout" ou "rien", il est maintenant possible d'obtenir le même résultat a l'aide d'un faisceau lumineux. Voici quelques cas possibles d'utilisation : toutes les applications ou le magnétisme est a proscrire, dans les lieux très conducteurs de l'électricité, en atmosphares corrosives ou explosibles etc. ... Pour ces applications, l'utilisation d'éléments interrupteurs optiques , actionnés par des mécanismes å boutons poussoirs, a leviers, a commutateurs, ainsi que les voyants, utilisant cette technologie, serait une solution très sure et certainement - å terme - plus économique que les équipements électriques spéciaux utilisés jusqu'a présent. For example, whenever the use of electricity becomes an additional risk factor as a means of transmitting an "all" or "nothing" control signal, it is now possible to obtain the same result using a light beam. Here are some possible use cases: all applications where magnetism is to be avoided, in places very conductive of electricity, in corrosive or explosive atmospheres etc. ... For these applications, the use of optical switch elements, actuated by push button, lever, switch mechanisms, as well as the indicator lights, using this technology, would be a very safe solution and certainly - in the long term - more economical than the special electrical equipment used until now.

Le dispositif " pousser" dont il est question ici serait l'élément de base d'un ensemble dont font ctéja partie au moins deux autres éléments; le premier, appelé: XICRO~EOITIER a "CON~
TACT" OPTIQUE pour PROTECTEUR ELECTRONIQUE SENSIBLE , a fait 1' objet d'une demande de brevet d'invention sous le No 91 14764.The "pushing" device in question here would be the basic element of an assembly of which at least two other elements are part; the first, called: XICRO ~ EOITIER a "CON ~
TACT "OPTIQUE pour SENSIBLE ELECTRONIC PROTECTOR, was the subject of a patent application under the number 91 14764.

Le second, appelé : BOîTIER AXPLIFICATEUR de SECURITE pour CAP~
TEURS a FIBRES OPTIQUES, a été dépose sous le No93 o4548. The second, called: SAFETY AXPLIFIER BOX for CAP ~
TEURS a FIBERS OPTIQUES, was deposited under No93 o4548.

Si ces deux derniers matériels sont plus spécialement des tinés aux installations de sécurité alors que le présent dispositif vise remplacer des éléments de contact électrique utilisés dans le cablage des coffrets de commande , ils ont pour point commun de faire tous partie d'une installation à fibres optiques
Les deux états que peut prendre un contact électrique seront réalisés dans ce dispositif , a savoir : "contact" ouvert au repos et donc fermé lorsqu'il est actionné et, suivant une variante de fabrication la fonctionlinverse sera également pos sigle, dans ce cas, le "contact" de l'interrupteur sera normalement fermé au repos et donc ouvert après action.If these last two materials are more specifically intended for safety installations whereas this device aims to replace electrical contact elements used in the wiring of control boxes, they have in common to be all part of a fiber installation optical
The two states that an electrical contact can take will be produced in this device, namely: "contact" open at rest and therefore closed when it is actuated and, according to a manufacturing variant, the reverse function will also be pos acronym, in this case, the "contact" of the switch will normally be closed at rest and therefore open after action.

Cette action mécanique sur le dispositif pourra être fugitive: pousser-rel & her < par exemple > , ou maintenue : "coup de poing", commutateurs rotatifs indexés Cpar exemple). This mechanical action on the device could be fleeting: push-rel & her <for example>, or maintained: "punch", indexed rotary switches C for example).

Les mécanismes utilisés pour réaliser ces fonctions pourront être les mêmes que ceux utilisés en électricité.  The mechanisms used to perform these functions may be the same as those used in electricity.

La figure 1 montre - en coupe - la moitié de l'élément interrupteur a l'échelle approximative. Il est composé d'un corps parallèlépipèdique (1) pouvant être en matière plastique. Cette partie est destinée a être fixée sur un mécanisme-support (NON DECRIT > par deux vis se logeant dans les trous taraudés (10).  Figure 1 shows - in section - half of the switch element on an approximate scale. It is composed of a parallelepipedic body (1) which can be made of plastic. This part is intended to be fixed on a support mechanism (NOT DESCRIBED> by two screws being housed in the tapped holes (10).

La pièce C2), de même forme et de même matière vient coulisser dans le corps (1) . Elle est de faible épaisseur et sa forme permet d'éviter toute possibilité de rotation.The part C2), of the same shape and of the same material slides in the body (1). It is thin and its shape avoids any possibility of rotation.

Deux raccords optiques "rapides" < 3) sont disposés de part et d'autre du corps (1), parfaitement en face l'un de l'autre. Two "quick" optical connections <3) are arranged on either side of the body (1), perfectly opposite one another.

Le perçage (7) effectué dans la pièce (2), vient se positionner en face des deux raccords < 3 > précités , lorsqu'on la pousse vers l'intérieur du corps (1) . En position repos (non appuyée), la pièce mobile (2) est repoussée vers l'avant par 1' action du ressort (4) et est limite en déplacement latéral par la goupille (9) qui traverse la pièce (1).Dans cette position, le trou (7) se trouve décale par rapport a l'axe des deux raccords < 3 > . Le ressort (4) sera place en fond du logement de la pièce (1) -logement oû coulisse la pièce < 2)-
Le fonctionnement du dispositif est le suivant : une des fibres optiques (5) véhiculant un faisceau de lumière émis par un boitier électrique externe (NON DECRIT) , vient s'emboîter dans un des deux raccords automatiques (3) . Pour réaliser la fonction : "contact" ouvert au repos , le faisceau optique doit être coupé par la pièce (2) .Cette fonction est bien réalisée lorsqu'aucune action n'est effectuée sur cette pièce (2). Lorsqu'elle est poussée,le trou (7), dans lequel a été placé un petit tronçon de fibre optique < 11)-afin d'améliorer la transmission de la lumière-, permet le passage du faisceau vers la deu xième fibre (5). La fonction inverse: "contact" ferme au repos se fera en modifiant légèrement la position des raccords automatiques (3) ou en déplaçant l'emplacement du perçage (7) dans la pièce mobile(2). La course de la pièce (2) dans le corps (1) de l'élément est déterminée par la longueur de la lumière (8) pratiquée dans la pièce (2 > . The drilling (7) made in the part (2) is positioned opposite the two aforementioned two fittings <3>, when it is pushed towards the inside of the body (1). In the rest position (not pressed), the moving part (2) is pushed forward by the action of the spring (4) and is limited in lateral movement by the pin (9) which passes through the part (1). this position, the hole (7) is offset relative to the axis of the two fittings <3>. The spring (4) will be placed at the bottom of the part housing (1) - housing where the part slides <2) -
The operation of the device is as follows: one of the optical fibers (5) carrying a beam of light emitted by an external electrical box (NOT DESCRIBED), comes to fit into one of the two automatic connectors (3). To perform the function: "contact" open at rest, the optical beam must be cut by the part (2). This function is well performed when no action is performed on this part (2). When it is pushed, the hole (7), in which a small section of optical fiber <11) has been placed - in order to improve the transmission of light - allows the beam to pass to the second fiber (5 ). The reverse function: "contact" closes at rest will be done by slightly modifying the position of the automatic fittings (3) or by moving the location of the hole (7) in the moving part (2). The stroke of the part (2) in the body (1) of the element is determined by the length of the light (8) formed in the part (2>.

Le présent dispositif est conçu pour être assemblé d' autres du même modèle, soit en les fixant bout a bout (à l'aide de vis à placer en (6)), soit en les fixant côte côte sur le support du mécanisme < a l'aide de vis a placer en (10 ,soit en combinant ces dispositions. The present device is designed to be assembled from others of the same model, either by fixing them end to end (using screws to be placed in (6)), or by fixing them side by side on the support of the mechanism <a using screws to be placed in (10, or by combining these provisions.

Lorsqu'ils seront disposés en bout, c'est l'arrière de la pièce < 2) (du premier élément > qui appuiera sur la face avant de cette même pièce (2) (du deuxième élément > , grâce a deux ouvertures pratiquées dans le corps (1). When they are arranged at the end, it is the rear of the part <2) (of the first element> which will press on the front face of this same part (2) (of the second element>, thanks to two openings made in the body (1).

Dans le cas d'une disposition côte a côte , c'est le mecanisme de commande qui agira simultanément sur les faces avant des deux éléments.  In the case of a side by side arrangement, it is the control mechanism which will act simultaneously on the front faces of the two elements.

Claims (9)

REVEND I CAT IONSRESELL I CAT IONS 1) Dispositif destiné interrompre ou a établir le passage d'un faisceau lumineux, caractérisé en ce qu'il se compose d' un corps parallèlépipèdique < 1), pouvant être en matière plastique, dans lequel coulisse une pièce de même forme , mais de faible épaisseur (2). 1) Device intended to interrupt or to establish the passage of a light beam, characterized in that it consists of a parallelepipedic body <1), which may be made of plastic, in which slides a part of the same shape, but of thin (2). 2 > Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que deux raccords automatiques < 3), pour fibres optiques, sont placés de part et d'autre du corps (1), exactement face d face. 2> Device according to claim 1 characterized in that two automatic connectors <3), for optical fibers, are placed on either side of the body (1), exactly face d face. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un tronçon de fibre optique (11) a été placé dans le perçage < 7 > traversant la pièce (2) , afin de permettre le passage du faisceau lumineux entre les deux fibres optiques (5). 3) Device according to claim 1 characterized in that a section of optical fiber (11) has been placed in the bore <7> passing through the part (2), in order to allow the passage of the light beam between the two optical fibers ( 5). 4) Dispositif selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que la course de la pièce (2) dans le corps < 1 > est limitée gr ce a la mise en place de la goupille (9) dans le corps (1 > , cette goupille passant dans la lumière (8 > pratiquée dans la pièce (2). 4) Device according to claims 1 and 3 characterized in that the stroke of the part (2) in the body <1> is limited gr this has the establishment of the pin (9) in the body (1>, this pin passing through the light (8> in the room (2). 5) Dispositif selon les revendications 1 , 3 et 4 caractérisé en ce que le positionnement au repos de la piece (2 > dans le corps (1 > est assuré par le ressort (4) , disposé au fond du logement pratiqué dans cette pièce (1) afin de pouvoir faire coulisser la pièce mobile (2 > .  5) Device according to claims 1, 3 and 4 characterized in that the positioning at rest of the part (2> in the body (1> is ensured by the spring (4), arranged at the bottom of the housing formed in this part ( 1) so that the moving part can slide (2>. 6 > Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le corps (1) est destiné a être fixé sur un mécanisme a poussoir, å levier, ou rotatif, du type de ceux utilisés en commande électrique industrielle. 6> Device according to claim 1 characterized in that the body (1) is intended to be fixed to a push mechanism, lever, or rotary, of the type used in industrial electrical control. 7) Dispositif selon les revendications 1 et 6 caractérisé en ce qu'ils pourront être associés: soit bout a bout (par deux vis placées en (6), soit latéralement, sur le mecanisme utilisé (vis se positionnant en (10)); en vue d'être actionnes simulta dément.  7) Device according to claims 1 and 6 characterized in that they can be associated: either end to end (by two screws placed in (6), or laterally, on the mechanism used (screw positioning in (10)); with a view to being simultaneously actuated. 8) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3 et 5 carac térisé en ce que deux variantes de fabrication pourront être proposées afin d'obtenir deux fonctions inverses : la première positionnera la pièce (2) -au repos- de telle façon que le faisceau lumineux soit coupé; la deuxième permettra au faisceau de traverser la pièce (2) - celle-ci étant encore au repos  8) Device according to claims 1, 2, 3 and 5 charac terized in that two manufacturing variants can be proposed in order to obtain two inverse functions: the first will position the part (2) -at rest- so that the light beam be cut; the second will allow the beam to cross the room (2) - this one being still at rest 9 > Dispositif selon la revendication précédente caractéri- sé en ce que pour établir cette deuxième fonction,il sera necessaire de modifier l'emplacement des raccords automatiques (3) ou du tronçon de fibre (11) dans la pièce (2).  9> Device according to the preceding claim, characterized in that to establish this second function, it will be necessary to modify the location of the automatic couplings (3) or of the fiber section (11) in the part (2).
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