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PERFECTIONNEMENTS AUX BOBINES D'INDUCTANCE OU AUTRES BOBINES ANALOGUES.
L'invention se rapporte à un nouveau mode de fabrica-
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"'"Lluu-Jes bobines électriques, et elle concerne surtout les bobines d'inductance présentant un noyau du type toroïdal. Des bobines de ce genre sont celles qui sont utilisées dans l'établissement des lignes téléphoniques, et elles comprennent deux enroulements renfermant un grand nombre de spires de fil fin. Ces enroulements sont placés sur deux sections en arc pratiquement identiques et faisant partie d'un noyau annulaire fait d'une matière magnétique.
Ce noyau, jusqu'à présent, était fixé d'une manière définitive au moyen d'éléments de montage non magnétiques. La fabrication d'une telle bobine d'inductance, présentant des propriétés électriques bien déterminées, est relativement difficile et d'un prix de re- vient assez élevé, car dans le bobinage des enroulements un nom- bre trop grand de tours est fréquemment produit, ce qui exige lors de l'emploi de la bobine un ajustement en enlevant une partie im- portante de l'enroulement, tandis que dans d'autres cas l'addition d'un certain nombre de spires est requis pour que la bobine pré- sente les caractéristiques électriques voulues.
Le but de l'invention est de réaliser un type de bobine
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qui permet de la fabriquer facilement et rapidement, de manière qu'elle offre une inductance bien définie. Dans le cas de bobines d'inductance à noyau toroïdal, les deux sections du noyau annulaire pourvus de leurs bobines respectives, sont assemblées au moyen d' une matière telle que du ciment appliqué sous forme plastique en- tre les extrémités opposées adjacentes des dites sections. L'en- semble formé par le noyau et les bobines est ensuite monté sur un dispositif de fixation où les sections du noyau sont individuelle- ment adaptées pour pouvoir être rapprochées ou éloignées l'une de l'autre suivant une direction qui est pratiquement à angle droit avec les extrémités cimentées.
L'entrefer peut ainsi être réglé jusqu'à ce qu'une inductance déterminée soit obtenue, cette induc- tance déterminée étant indiquée par un circuit d'essai connecté aux enroulements de la bobine. Par cet ajustement de l'entrefer, il n'est plus nécessaire d'enlever ou d'ajouter des spires de fil aux sections de la bobine. Après avoir obtenu l'inductance re- cherchée, la bobine est déconnectée du circuit d'essai et le ci- ment est amené à un état de durcissement qui empêche toute varia- tion ultérieure de l'entrefer. La bobine est enfin enlevée du dis positif de fixation et est prête à être utilisée, sans qu'il soit nécessaire d'employer d'autres moyens pour maintenir les sections du noyau dans les relations voulues.
L'invention est mieux comprise d'après la description suivante basée sur le dessin ci-joint, sur lequel la figure 1 est une vue en perspective d'une bobine d'inductance à noyau toroïdal construite suivant les principes de l'invention et telle qu'elle ae présente avant d'être placée dans une caisse ou adaptée à un support ; la figure 2 est une vue de côté et en élévation d'un dis- positif de fixation pouvant servir pour une bobine telle que celle de la fig.l; la fig.3 est une vue en plan de ce dispositif pourvu de la bobine ; lafig.4 est une vue en bout de ce dispositif et la fig.5 est un schéma montrant une bobine connectée dans un circuit en dérivation qui sert à indiquer quand l'entrefer magnétique de la bobine a la valeur voulue pour assurer une inductance définie.
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Une bobine d'inductance à noyau toroldal, conforme aux principes énoncés, peut être fabriquée comme suit: Suivant la fig
1, deux sections semi-toroidales 10 et 11 constituent le noyau de la bobine, ce noyau pouvant être obtenu d'une matière magnétique convenable quelconque. En pratique on a trouvé qu'il était dési- rable de former le noyau d'abord sous forme d'un anneau continu fait de particules de fer finement divisées, chaque particule in- dividuelle étant recouverte d'un mince film isolant, puis ces par- ticules étant assemblées sous forme d'anneau par un procédé à haute pression bien connu.
L'anneau après avoir été lui-même recouvert d'un mince film isolant est divisé en deux sections circonféren- tielles identiques ou sections semi-toroïdales 10 et 11, Sur cha- cune des sections, à égales distances des extrémités, est montée une bobine 12 pourvue de pôles 13 placés aux extrémités opposées, ces bobines comprenant un grand nombre de spires de fil fin 14 en- roulées entre les pôles. Ceux-ci sont pourvus de trous ou ouver- . tures 17 adaptés pour laisser passer les sections du noyau. Les faces brisées de ces sections reçoivent alors un ciment non-magné- tique 18 à l'état plastique qui durcit lentement à la température de la chambre d'opération. Si l'on veut hâter le durcissement, la bobine peut être placée dans un four chauffé.
Suivant une des caractéristiques de l'invention, un ciment ayant un faible coef- ficient de dilatation après durcissement doit être employé. Un ciment qui répond à ces conditions et qui a été trouvé particu- lièrement convenable pour le but poursuivi, est conru dans le com- merce sous le nom de "Ambroide".
Les deux sections du noyau ainsi traitées avec le ciment et comportant les enroulements 12 sont montées sur un dispositif de fixation, ajustable, 19 (figures 2,3 et 4). Les extrémités rompues et cimentées forment un entrefer non magnétique qui inter- rompt la continuité du circuit magnétique. Le dispositif 19 est maintenant d écrit.
Il comprend une paire de supports 20 opposés l'un à l' autre et présentant des formes semblables. Ces supports s'éten-
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commune jee dent verticalement par rapport à une base/21 disposée horizontale- ment. L'ensemble des supports et de la base est fait au moyen d' une matière feuilletée non magnétique, telle que du laiton. La partie supérieure de chaque support 20 est pourvue d'une paire de bras 22 s'étendant intérieurement et faisant avec le support des angles droits.
Sur chaque bras 22 est une paire de branches 23, formant étau et s'étendant verticalement, ces branches étant con- venablement espacées l'une de l'autre et placées sous un angle tel, par rapport au bras 22, qu'elles s'appliquent exactement le long des surfaces verticales courbes, intérieure et extérieure, des sec tiens du noyau de la bobine quand celle-ci est placée sur le dis- positif. Cela peut se voir facilement d'après la figure 3.
Quand les dites sections du noyau sont maintenues par les dites bran- ches, la. surface inférieure de ce noyau repose sur l'arête 26 de chaque bras 22 comprise entre les branches corr espondantes. Les supports 20 et la base 21 reçoivent une certaine tension lors de la construction du dispositif, de telle sorte que les supports 20 sont normalement écartés l'un de l'autre à une distance convenable ainsi qu'on peut le voir clairement sur la figure 2. Afin de rap- procher ces supports l'un vers l'autre, une tige 27 s'étend entre- eux à égale distance des bras 22 et passe à travers des ouvertures prévues dans les supports. Une des extrémités de la tige est file tée et traverse un écrou 28 de préférence soudé au support adjacent 20, tandis qu'à son autre extrémité la tige se termine par une têts à ailettes 29.
Il est évident que la tension normale prévue lors de la construction du dispositif et l'action de la tige filetée 27, permettent d'ajuster horizontalement les bras 22 dans l'une ou 1' autre direction afin de faire varier l'espace compris entre les paires opposées de branches 23 placées aux extrémités intérieures de ces bras 22.
La figure 6 montre le schéma d'un circuit électrique constituant un pont de Wheatstone, et qui est utilisé pour l'ajus- tement au point de vue des effets d'inductance des bobines fabri-
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quées suivant le procédé ci-dessus indiqué. Dans ce schéma, A et
B représentent les branches fixes ordinaires du pont, lesquelles comprennent les résistances 35 et 36. La branches 0 est la bran- che variable comprenant un inductance et une résistance réglables
38 et 37. La branche D, qui constitue l'inconnue du pont, ren- ferme la bobine qu'il faut régler et amener à une valeur d'indue tance déterminée.
Une source de force électromotrice 39, fournis- sant un courant alternatif de fréquence auditive, est branchée aux points 40 et 41, tandis qu'entre les points 42 et 43 est placé un récepteur téléphonique 44 qui sert à indiquer, de la manière bien connue, quand les diverses branches du pont sont équilibrées.
Le procédé pour réunir les sections du noyau 10 et 11 pourvues de leurs enroulements respectifs 12, et pour régler l'en- trefer non magnétique entre les sections opposées, jusqu'à ce que l'inductance voulue soit obtenue, s'effectue comme suit:
Les extrémités brisées des sections 10 et 11 sont trai- tées au moyen d'un ciment à l'état plastique non magnétique 18 a- près que les bobines ou enroulements ont été montées sur les sec- tions respectives. Celles-ci sont ensuite placées sur les deux bras 22 du dispositif 19 qui présente normalement la position mon- trée fig.2, et ces bras sont amenés dans une position telle que les surfaces courbes, intérieur et extérieur des sections du noyau reposent contre les branches 23 des bras 22, tandis que les surfa- ces inférieures s'appuyent sur les bords horizontaux 26 de ces bras.
La position occupée par l'ensemble de la bobine sur le dis- positif 19 est clairement montrée sur les figures 3 et 4. Les deux enroulements 12, supportés par le noyau, sont intercalés dans la branche D du pont de Wheatstone, ainsi qu'il est indiqué fig 5 les extrémités, intérieure et extérieure, 45 et 46 des deux enrou- lements étant connectées entre-elles tandis que les ermites ex- térieure et int (riuere, 47 et 48 sont connectées aux bornes de la branche D. Avant d'effectuer l'ajustement du pont, on doit obser- ver que le côté variable C aétéréglé en ajustant l'inductance 38
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en concordance avec l'inductance que doit offrir labobine envi- sagée et en ajustant la résistance 37 en concordance avec la résis tance que doit avoir cette même bobine.
Les sections 10 et 11 du noyau sont alors déplacées l'une vers l'autre de la manière déjà décrite en faisant tourner la tige 27, l'espace entre les sections du noyau étant rempli par le ciment 18 à l'état plastique. Tout en faisant varier de la sorte l'entrefer non magnétique, l'opéra- teur maintient le récepteur 44 à son oreille, et quand l'indue... tance dans la branche D est égale à l'inductance dans la branche 0 le ronflement dû au courant alternatif à haute fréquence provenant de la source 39 et appliqué aux points 40 et 41, n'est plus enten- du puisqu'aucun courant ne passe entre les pointe 42 et 43 si l'é- quilibre du pont est obtenu. Ce fait indique à l'opérateur que la bobine est ajustée au point de vue de l'inductance.
Les extrémi- tés 47 et 48 sont alors déconnectées du circuit,et la bobine ajus- tée et encore fixée au dispositif 19 est amenée en -,un endroit où le ciment 18 peut durcir sous l'effet de la température de la cham bre, ou bien cette bobine est placée dans un four chauffé afin d' accélérer ce durcissement. Ia bobine est finalement enbvée du dis positif 19 et est prête à être utilisée sans que d'autres moyens ne doivent être employés pour retenir les sections du noyauassem- blées l'une à l'autre.