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 Le Grawsche Sektor
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Voir aussi : Les débuts du radiosondage 1920-1945 - Les radiosondes à tubes de 1940 à 1970 - La Graw-sonde de 1939 -   


Le Grawsche Sektor (ou Grawschen-sektor) est un dispositif de codage en morse mis au point par la firme allemande Dr Graw dans les années 1939-1945. Nous avons conservé le terme allemand (avec les majuscules...) faute de traduction satisfaisante.
La société, fondée en 1937 par le physicien Josef Graw a d'abord déposé deux brevets décrivant son principe en 1938 et 1939 avant de développer la Graw-sonde à partir de 1939 basée sur ce système.
Il est fort probable que le "Morsewalze", le tambour de codage utilisé sur la H50 puis la M60 ait pour origine conceptuelle le Grawschen Sektor. Les similitudes sont nombreuses :
- portion de cylindre rainuré par les sillons dans lesquels glisse une pointe de contact
- caractères morse générés par le contact entre la pointe et le cylindre
- déplacement de la pointe de contact dans un sillon particulier par un levier commandé par un capteur

La photo ci-contre montre les entrailles d'une Graw-Sonde :
 (M) Moteur électrique
 (P) Capteur de pression
 (GS) Grawschen Sektor
 (T) Capteur de température (bilame métallique)
 (Tx) Emetteur




Description

La photo ci-dessous a été prise au coeur d'une Graw-Sonde. Elle montre la totalité du dispositif de codage de la pression (repères jaunes) et partiellement celui de codage de la température (repères verts).
Les mouvements provoqués par la dilatation de la capsule de Vidie (rep. P) sont indiqués par des flèches blanches tandis que la rotation permanente du Grawschen Sektor (rep. GS) est marquée par une flèche bleu pâle.
Lorsque la sonde monte, la pression atmosphérique qui comprimait la capsule de Vidie P diminue et cette dernière se dilate. Le levier L transmet ce mouvement au secteur denté repère S comme le ferait une bielle sur la roue d'une locomotive à vapeur.
Le secteur denté S, pivote autour de son axe (rep. 1) et fait tourner le pignon denté (rep. D) autour de son axe repère 2 dans le sens de la flèche.
Sur le même axe (rep. 2) est fixée une corolle de fleur à 10 pétales (rep. F), une marguerite, qui tourne dans le sens de la flèche blanche. Le ressort de rappel en spirale repère R sert à rattraper les jeux dans les engrenages et les articulations du levier L. A l'extrémité de chacun des pétales est fixé un téton supportant une aiguille, comme on peut le voir sur la marguerite du capteur de température (rep. F vert).
Le Grawschen Sektor (rep. GS) tourne autour de son axe (rep. 3) dans le sens de la flèche de couleur bleu pâle. Son profil n'est pas parfaitement circulaire de façon à permettre un atterrissage en douceur de la pointe de contact.
On voit que les deux marguerites pivotent dans des plans différents formant un dièdre de 135 degrés environ. Sur la photo, le Grawschen Sektor est en contact avec la marguerite du capteur de pression, quand il aura fait un huitième de tour c'est la marguerite du capteur de température qui sera en contact avec lui.




La photo ci-contre est une autre vue du mécanisme, on y retrouve les éléments repérés sur la photo précédente.
Le pignon (rep. D) et le secteur denté (rep. S) sont parfaitement visibles. L'ensemble donne l'impression d'un mécanisme d'horlogerie robuste, lourd et compact.
Les deux constituants majeurs du Grawschen Sektor peuvent être distingués :
- repère C : plaques métalliques découpées dont le bord extérieur est découpé pour former les points et les traits du caractère morse. On voit ici leurs tranches. Elles sont reliées entre elles à l'aide d'une frette
- repère B : plaques de bakélites utilisées, non pas pour isoler les plaques métalliques entre elles, mais pour servir de rails à la pointe du pétale de marguerite en contact avec le Grawschen Sektor.








Vue rapprochée du Grawschen Sektor
 (A) biseau facilitant l'atterrissage de la pointe de contact
 (F) Pointe de contact à l'extrémité d'un pétale de marguerite
   On peut distinguer quelques dents correspondant à des points (rep. p) ou à des traits (rep. t). Les feuilles de bakélite servent de guide pour la pointe de contact.



La figure ci-contre représente la photo précédente pivotée de 180 degrés. Le profil des dents (on pourrait les appeler des "cames") est mis en évidence par des rectangles blancs. On voit que la durée relative des points et des traits et le silence qui les sépare sont loin des règles des télégraphistes qui préconise un silence de la même durée qu'un point entre deux signes du même caractère morse.
Dans la colonne de gauche la représentation des caractères morse met en évidence les traits et les points correspondant aux dents visibles sur la photo.








Principe du Grawschen-Sektor

Le Grawschen Sektor a la forme d'une portion de cylindre ayant l'allure d'un morceau de camembert. Il est composé d'un empilage de tôles métalliques découpées en forme de secteur et séparées par des plaques minces d'isolant (bakélite) dont le rayon est un peu plus grand que celui des tôles.
Les tôles métalliques ont leur bord circulaire partiellement denté, chaque dent représentant un point (dent étroite) ou un trait (dent large) du code morse. Chaque tôle porte donc un caractère morse unique. L'aiguille d'un pétale de la marguerite a pour rôle de frotter contre les dents de l'une ou l'autre tôle, selon sa position. Lorsque le Grawschen-Sektor tourne, les points et les traits sont émis par l'émetteur dont la fréquence de la porteuse est shiftée par ce manipulateur original.
Comme la marguerite tourne d'un angle bien supérieur à celui formé par deux pétales, dès qu'un pétale a parcouru toute la largeur du Grawschen-Sektor, le pétale suivant prend le relais. Ainsi, le même caractère est utilisé à plusieurs reprises pendant la montée pour coder des pressions (donc des altitudes) différentes. Comme la vitesse de montée est constante, une éventuelle perte de transmission n'est pas trop gênante car les mesures suivant la reprise de la transmission peuvent être positionnées sur la courbe de variation d'altitude sans ambiguïté. Une marguerite a 10 pétales et le Grawschen Sektor comporte 20 rainurescorrespondant à 20 lettres de l'aphabet, de A à Z ; les lettres E, J, M, O, Q et Y sont exclues.


La dilatation de la capsule P est transmise au secteur denté S qui tourne, comme l'indique la flèche rouge, et entraîne le pignon D solidaire de la marguerite F. La pointe de contact à l'extrémité du pétale de la marguerite choisit automatiquement le sillon à balayer et fermer le contact éléctrique selon le caractère à émettre.    Lorsque le Grawschen Sektor (rep. S) tourne (dans le sens de la flèche bleue), la pointe de contact sertie à l'extrémité du pétale de la marguerite (F) entre dans le sillon correspondant à la mesure à transmettre. Les dents, usinées à la périphérie de la plaque métallique (couleur cuivre), entrent en contact avec la pointe pendant la durée d'un point (dents courtes) ou d'un trait (dents longues...). Ici la lettre manipulée est un "A" (point-trait).
 (B) biseau facilitant l'atterrissage de la pointe de contact
 (F) Pointe de contact à l'extrémité d'un pétale de marguerite
 (i) Plaque d'isolant bordant le sillon



Sources

- examen de l'exemplaire RSM-004 de la collection de Payerne.
- Die Entwicklung der deutschen Radiosonden


Remerciements

- Radiosondeurs de Payerne