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"PERFECTIONNEMENTS AUX RESISTANCES ELEVEES ET A LEURS PROCEDES DE FABRICATION"
Faisant l'objet d'une première demande de Brevet déposée en GRANDE-BRETAGNE , le 13 mai 1927, sous le N 12.945, au nom de Monsieur Thomas Dixon PARKIN, et dont la susdite Société est l'ayant-droit.
L'invention est relative à des résistances élevées et à des procédés pour leur fabrication et a pour but d'établir une résistance élevée dont la fabrication serait économique, dont la valeur est facile à régler, de faibles dimensions et de valeur pratiquement constante.
D'après cette invention,, une résistance élevée est fabriquée en formant un moulage en matière isolante et en y imprimant ou en y fixant de toute autre façon sous pression, une ou plusieurs pellicules ou minces couches de matière conductrice.
L'invention est illustrée dans les dessins annexés dans
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lesquels les Figures 1 à 7 montrent des appareils'employes pour la fabrication d'un modèle de résistance élevée ; Fig.
8 à 13 ainsi que 25 et 26 montrent les différentes phases de fabrication de telles résistances ; les Fig. 14 à 20 montrent des appareils utilisés en vue de la fabrication d'un autre modè- le ae résistance élevée et les Figures 21 à 24 montrent cet autre modèle de résistance et les appareils destinés à leur utilisation.
Se référant d'abord aux Figures 1 à 6 des dessins ci- joints, celles-ci donnent une forme commode de moule métalli- que plusieurs empreintes pour la fabrication de résistances élevées. Ce moule comporte trois parties : une pièce de base représentée en élévation et en plan respectivement aux Figures 1 à 2 ; une pièce intermédiaire représentée en coupe d'élévation a la Fig. 3 et en plan à la Fig. 4 ; une pièce supérieure re- présentée en élévation et en plan respectivement aux Figures 5 et 6.
La pièce de base est pourvue d'une série, par exemple de trois broches de position X Y Z et d'une série de broches
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plus petites M M}N N1, 0 01, P P1, R Rj , S 81' T Tl, U Ul.
Les petites broches M, Ml, etc .. , peuvent être à faces parallèles comme représentées, mais elles sont de préférence taillées en cône de façon à faciliter la séparation subséquen- te de la pièce de base et de la pièce du milieu.
La pièce du milieu est percée en Xi, Y1, Z1 de trous corres- pondant aux broches X, Y,Z de la pièce de base et adaptés de con- cert avec les dites broches pour fixer la pièce du milieu 'sur la dite pièce de base.
La pièce du milieu est pourvue de rainures M2, N2, O2, P2, R2, S2' T2' U2 disposées'de façon telle que, une fois le moule assemblé, les broches MM1 se trouvent placées au centre des extrémités opposées de la rainure M2, les broches NN1 au-cen- tre des extrémités opposées de la rainure N2, et ainsi de suite.
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La pièce de dessus est une plaque plane avec la face inférieure parfaitement polie.
Les résistances comportent une poudre isolante capable d'être moulée à chaud et ou sous pression, telle que l'un, des produits de condensation de formaldéhyde de phénol et un con- ducteur finement divisé et dont les particules sont si fines qu'elles sont capables de rester en suspension dans un liquide approprié. Le graphite finement divisé connu sous le nom de "Dag" constitue un conducteur tout à fait approprié. il est d'une extrême finesse et peut être maintenu en suspension dans l'eau, dans l'huile et dans d'autres liquides.
L'argent déposé par des moyens chimiques (comme il en est fait usage dans la fabrication des miroirs); le platine déposé à chaud d'une solution de tétrachlorure de platine ; tout autre conducteur métallique ou non métallique finement divisé pouvant être étendu au pinceau, projeté sous pression, ou dé- posé chimiquement sur un support tel uneplaque métallique ou non métallique sans se combiner avec le dit support, peut être utilisé comme conducteur.
La façon de fabriquer la résistance peut être la suivante:
La pièce du dessus du moule est recouverte sur sa face inférieure d'une couche conductrice en utilisant un pinceau ou (de préférence en projetant sous pression la matière de cette couche ou en l'étendant de toute autre manière appropriée.
Lorsqu'on utilise comme conducteur le "dag" en suspension colloïdale dans l'eau ou tout autre liquide approprié, il doit être étendu au pinceau, ou projeté sous pression sur la surface inférieure de la plaque supérieure.
Dans le cas de brossage, il est préférable d'appliquer la couche à froid sur la pièce supérieure , car alors il est permis au liquide de couler sur la plaque et il en résulte une couche
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bien uniforme. Sion projette le liquide sous pression', il est préférable de porter la plaque à une température au-dessus du point d'ébullition du liquide utilisé, car alors le liquide contenant le "dag" s'évaporera aussitôt qu'il touchera la plaque et il en résultera un dépôt très uniforme.
Si on utilise l'argent comme conducteur, il est préféra- ble de le déposer sur un corps tel que le mica, la silice, un verre approprié ou toute autre substance avec¯laquelle l'ar gent ne peut pas se combiner. Le mica.est préféré dans ce cas parce que comparativement, il n'est pas cassant. Le dépôt peut être fait par l'une quelconque des méthodes bien connues em- ployées dans la fabrication des miroirs, comme par exemple, en utilisant unbaan ammoniacal de nitrate d'argent avec un agent réducteur, tel la formaldéhyde ou le sucre. La feuille est appliquée après argenture sur une plaque de métal qui forme la plaque supérieure du moule, la surface argentée du mica étant évidemment sur la face inférieure.
On peut utiliser le platine comme conducteur en enduisant un corps tel que le mica, la silice ou le verre avec du tétra- chlorure de platine en solution aqueuse, le laissant sécher et le chauffant de façon à faire disparaître le chlore. Une couche do platine reste alors sur la face du corps traité.
Dans ce cas également, la substance platinisée est appliquée sur une plaque métallique de façon à former la plaque super rieure du moule.
La pièce du milieu du moule est ajustée en position sur la pièce de base et les deux pièces sont placées sur le pla- teau antérieur d'une presse chaude.
La presse et les pièces inférieures du moule ayant été portées une température appropriée, la poudre isolante est
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répandue sur la pièce médiane, la pièce de dessus est mise en place et la pression est appliquée.
Après un temps convenable, la pression est supprimée, la pièce supérieure du moule est enlevée et la pièce médiane est soulevée dès broches de la pièce de base. On constate que les rainures de la pièce du milieu du moule sont remplies chacune ''d'un léger moulage. Ces moulages peuvent être aisément! dégagés, ils ont la forme indiquée par les Fig. 8 et 9 des dessins an- nexés .
La pression exercée a pour résultat d'imprimer sur les surfaces des moulages, adjacentes à la pièce supérieure du mou- le, une pellicule ou couche conductrice, les autres surfaces des moulages étant isolantes.
Il a été constaté que lorsqu'on utilise un produit de con- densation au phénol-formaldéhyde, les moulages après retrait du moule se présentent fréquemment sous une forme finale non stable ; il est judicieux pour cette raison de les amener à leur forme définitive en les chauffant pendant quelques heures à une température convenable. Cette température ne doit pas être ass sez élevée pour provoquer des boursouflures dans les moulages.
Cette opération est généralement accompagnée d'une contraction de la matière et d'une diminution de résistance de la pellicu- le conductrice, ce dernier effet étant dû au fait que la dite pellicule devient plus dense en raison de la contraction du corps moulé.
La chauffe finale étant accomplie, on peut connecter à la pellicule conductrice, des souliers de câble E par l'intermé- diaire de petites vis et écrous K comme indiqué dans les Fig.
10 et 11 des dessins annexés, ou de toute autre manière appro- priée.
Si les moulages étaient faits dans un moule dont la pièce de base est @ munie de petites broches MM1 NN-,, effilées ou coniques,il serait évidemment nécessaire de forer les dits moulages pour recevoir les? vis et écrous K.
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La valeur de la résistance peut être maintenant réglée, soit en grattant la face conductrice, soit en limant de petites rainuresdans la face conductrice sur les bords opposés de la bande, comme indiqué dans la Fig. 12 des dessins annexés.
Une méthode préférable par laquelle il est possible de modifier ou de régler la résistance, consiste à faire des raies avec un outil effilé, tel qu'un stylet, sur la surface conduc- trice du moule et à partir'des bords opposés de la bande, comme indiqué dans la Figure 25 (quelques raies seulement sont tra- cées sur la Figure).
Il a été constaté que lorsqu'on utilise le "dag" comme conducteur, la résistance du moulage peut être notablement changée en modifiant la température à laquelle est portée la plaque de dessus du moule et la rapidité et la pression avec lesquelles la plaque de dessus est ramenée par la presse.
Il a été trouvé que dans. certaines limites, sila plaque supérieure est à une température basse, la résistance sera élevée, tandis que si la pression est basse et que l'alimenta- tion de la presse se fait lentement, la résistance est élevée.
La résistance ayant été réglée, elle est traitée de pré- férence avec un vernis séchant à l'air pour éviter l'humidité et les variations subséquentes; elle peut alors être utilisée sous une forme non protégée ou éventuellement elle peut être montée avec des pièces de protection appropriées, telles qu'un tube isolantB.avec 'des capots métalliques aux extrémités, com- me indiqué dans la Fig. 13 des dessins annexés, des fils métal- liques W reliant les extrémités métalliques de la résistance et les capots métalliques du tube auxquels ces fils sont soudés.
Dans une méthode modifiée et utilisée de préférence pour la fabrication des résistances conformément à l'invention au lieu de répandre de la poudre isolante sur la pièce intermé- diaire du moule lorsqu'elle se trouve dans la presse, on fa- çonne d'abord la dite substance isolante en barres qu'on en- castre alors dans les rainures de la pièce médiane du moule.
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Une méthode de fabrication appropriée des barres est la suivante : Un cylindre reux et court, analogue à celui repré- senté en D, Fig. 7, est rempli de poudre isolante fortement tassée. Un pilon A est alors enfoncé au travers du cylindre et il en sort une;barre sous la forme d'un cylindre court.
Evidemment, si on le désire, plus d'une face du moulage -. peut être rendue conductrice. De fait, toutes les faces peuvent être rendues conductrices, bien qu'il soit désirable en vue d'un réglage, de laisser les bords non conducteurs. Si les deux surfaces principales doivent être conductrices , -il faut évidem- ment que la plaque de base tout comme la plaque de dessus du moule puisse être traitée avec la substance conductrice.
Le réglage d'une résistance de cette espèce peut être fait end fixant le moulage à l'aide de vis à un corps isolant quelconque et en y traçant des rainures ou des raies (comme il a été décrit précédemment) dans les surfaces exposées. La ré- sistance désirée étant atteinte, le moulage est enlevé de l'iso- lateur, retourne, fixé à nouveau et l'autre face est réglée.
La façon de fixer la bande à l'isolateur est indiquée à la
Fig. 26 dans laquelle R M représente la bande moulée, IB le corps isolant et SK les vis de fixation. La flèche AF indique la face qui doit être réglée.
Les deux faces ayant-été réglées, un boulon, un'écrou et un soulier de cable sont fixés à chaque extrémité du moulage et les deux faces sont connectées en parallèle, de sorte que la surface de la partie conductrice est doublée et que la résis- tance peut être utilisée pour des courants plus forts sans dan- ger d'échauffement exagéré.
Si des résistances de valeur plas fortes sont requises, elles peuvent être produites en utilisant une solution très faible de "Dag" dans du vernis isolant au lieu d'eau ou en additionnant, à une solution aqueuse de "Dag" une matière non conductrice très finement divisée, telle que de l'argile colloï- dale. Les deux méthodes donneront de plus fortes résistances que la simple solution aqueuse de "Dag".
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Si on le désire, évidemment, les résistances peuvent être pourvues d'un nombre de bornes supérieur à deux, de sorte que la totalité ou une partie de la résistance peut être' utilisée suivant le cas.
Il est évident également que les résistances peuvent être façonnées sous toute forme susceptible d'être moulée et capa- ble d'être recouverte d'une matière conductrice.
Si une résistance variable de valeur élevée est requise, on peut employer un moule de forme représentée aux Figures 14 à 20 des dessins annexés. Ce moule comprend trois parties : une pièce de base BV représentée en coupe latérale à la Fig.
14 et en plan à la Fig. 15 ; une plaque avec pied SV représentés en élévation latérale dans la Fig. 17 et en plan vus de dessus et de dessous respectivement dans les Figs. 16 et 18 et un couvercle CV représenté en coupe latérale et en élévation dans la Fig. 19 et en plan dans la Fig. 20.
La pièce BV est creusée cylindriquement sur une portion de sa longueur et coniquement sur une autre portion de la façon représentée à la Fig. 14, une pointe PV étant maintenue au centre du trou dans le but de repérer le centre du moulage.
Sur le bord de la plaque de la pièce SV existe une petit retrait LV et une projection JV, tandis qu'au centre de la plaque est ménagé un creux IV. Le bord de la plaque est taillé coniquement comme il est indiqué dans la Fig. 17 et le pied qui est adapté pour être introduit dans le trou central da la partie CV est taraudé suivant TV.
La façon de fabriquer une résistance variable de grille est la suivante :
La surface W V de la pièce C V est enduite d'une solution aqueuse de graphite finement divisé (par exemple celle dénomée dans le commerce sous le nom de "aquadag"), et la dite pièce CV est placée alors sur un axe vertical et est mise en rotation à une vitesse convenable. Eu égard à la force centrifuge, la solution aqueuse tout en séchant, tend à s'épaissir sur le bord
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extérieur de la surface W V, effet qui est favorable pour le réglage de la résistance.
Lorsque la couche sur la surface
W V est sèche, la pièce S V est mise en place dans la cavité centrale de la pièce C V et les deux dites pièces sont pressées ensemble dans la pièce B V, laquelle a été au préalable chauffée et remplie de poudre isolante de moulage. Après moulage, les pièces CV et SV sont extraites de la pièce BV, s'il est nécessaire en utilisant un boulon et écrou vissé dans le trou TV et un moulage de forme indiquée en coupe et en élévation, dans la
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Figure 21, est alors réalisé. On constatera, que le rebord su- op rélevé(âû dit moulage est empreint d'une surface conductrice réievéydu dit moulage est empreint d'une surface conductrice de graphite.
Un trou (non indiqué) est percé maintenant au centre P'V ,et un petit trou H V est foré et taraudé, comme l'indique la
Figure 22. Le trou H V sert à supporter, par l'intermédiaire d'une vis de fixation, une petite plaque métallique (non indiq quée) qui constitue une des bornes de la résistance, tandis qu' un curseur porté par un bras radial pivotant autour d'un axe monté dans le trou foré en P'V, prend contact sur le rebord RV.
Le curseur, le bras et l'axe ne sont pasindiqués sur la Fig)
La valeur de la résistance peut être augmentée, si néces- saire, en chanfreinant, un peu de bord, de la partie annulai- re recouverte de graphite.
Dans une variante montrée en Fig. 23 et 24, le curseur est remplacé par une plaque métallique (représentée en détail Fig. 24) montée librement sur l'axe D V, et qu'une broche E V, vissée dans le moulage, empêche de tourner. Fixé à l'axe D V, un collier A V, solidaire de celui-ci,porte une broche N V con- tre laquelle la plaque M V est appuyée sous l'action d'un ress sort Q V. On voit que si l'on tourne l'axe, la plaque M V va donner successivement contact avec tous les points du rebord R V, tout en ne produisant aucun frottement cornue cela arrive avec le contact à curseur.
Si l'on utilise des conducteurs autres que le "Dag" dans de telles résistances variables, il y a une légère difficulté
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du fait qu'il n'y a pas d'épaississement du conducteur au bord extérieur du couvercle 0 V (Fig. 19).
Si l'on emploie un conducteur tel que l'argent déposé sur. du mica, on peut adopter le processus suivant : On réalisa un anneau de mica ayant un diamètre extérieur égal au diamètre de la face 'il V de la pièce C V (Fig. 19) et un diamètre intérieur égal au diamètre du pied S V (Fig. 17) et on dépose l'argent sur cet anneau par un quelconque des procédés connus.
Le mica argenté est alors placé sur la face ² ? de la pièce C V (Fig. 19) et le pied S V (Fig. 17) est passé à travers le trou central. Le mica sera alors maintenu dans sa position par le couvercle(fig. 19) et le pied (Fig. 17).
Les deux pièces sont alors pressées dans la pièce B V (Fig.
14) qui a été préalablement chauffée et remplie de poudre de moulage isolante. Le restant des opérations de moulage et de réglage de la résistance se fait ensuite comme il a été décrit ci-dessus.
Bien qu'il soit préférable de marquer simplement dans le moulage la position des trous nécessaires dans la pièce moulée et de forer'ensuite ces trous après moulage, il doit être en- tendu qu'on peut très bien mouler les trous nécessaires. Par exemple, si la pointe P V est prolongée cylindriquement à la distance voulue, le trou pour l'axe central peut être moulé, mais cette méthode a l'inconvénient de rendre plus difficile le démoulage et de risquer ainsi le bris de la pièce-moulée.
On constate que les résistances faites suivant cette invention conviennent très bien pour l'emploi en radio et cir- cuits analogues, car au point de vue électrique, leur fonction- nement est "silencieux" et elles ne varient pas d'une façon appréciable avec la tension appliquée à leurs bornes.
Des résistances satisfaisantes ont été faites de la façon décrite pour des valeurs depuis moins de 1000 ohms jusque 40 mégohms.