BE392255A - - Google Patents

Description

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  B r   e v e     t   d'i n v e n t 1 o n . 



    PROCÈDE   DE FABRICATION DE NOYAUX D'AIMANTS   EXEMPTS   
DE PERTES. 



  Jusqu'à présent, il n'était pas possible de réaliser des noyaux, pratiquement exempts de pertes, pour des emplois de haute fréquence, et ayant une perméabilité notablement plus élevée que l'air, de sorte que dans toute la teohnique des hautes fréquences, il fallait con- tinuer à utiliser les bobines à air, malgré leurs graves inconvénients en ce qui concerne la dispersion, l'enoombre- ment, les pertes capacitives, eto. 



   On a bien essayé d'appliquer en matière de haute fréquence les résultats de l'expérience aoquise lors de la fabrication de noyaux de transmetteurs (bobines de Pupin), mais sans   suoos,     La.cause   semble bien en être la suivante : 

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 on sait que, jusqu'à présent, tous les noyaux d'aimants à pertes minima par courants de Fouoault, sont en matière magnétique pulvérulente, mélangée à certains liants, tels que gomme-laque moulue, gélatine et analogues.

   L'étude de noyaux de ce genre, dans lesquels l'adjonction précitée de matières isolantes semble assurer un bon isolement mutuel des particules de fer, permet de oonstater des pertes par courants de Foucault d'une importance telle qu'elles rendent l'emploi impossible pour des applications en haute fréquence, par exemple dans des circuits d'accord. 



   On a, d'autre part, proposé de réaliser des noyaux pour haute fréquence   à   l'aide de fer laminé très mince, ou encore d'appliquer sur du papier verni de minces couches con- tinues de fers soit par la pulvérisation cathodique, soit d'après le procédé au pistolet. Les résultats n'en ont pas été satisfaisants. Abstraction faite de ce que dans de telles couches continues, les pertes par courants de Fou-   cault   étaient beaucoup plus élevées que pour des noyaux à constitution pulvérulente, la fabrication de tôle extra- minces, soit par laminage, soit même par pulvérisation oa- thodique sous vide, est tellement compliquée et coûteuse, qu'il ne peut y avoir d'intérêt pratique.

   La réalisation pratique de   couches   minces de fer par le procédé au pistolet ne réussit que lorsqu'on appliquait en premier lieu sur le papier une couche de métal à bas point de fusion, de zinc par exemple. Cette nécessité, ainsi que la continuité de la couche présentant une conductibilité magnétique, en- traînaient un accroissement notable des pertes par courants de Foucault, et interdisaient l'applioation de ces procédés. 

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   La présente invention repose sur l'observation sui- vante : 
On obtient un noyau   magnétique   pertes extrême- ment réduites lorsqu'on subdivise encore le mélange magne- tique connu, composé de particules isolées, en direction du flux de force magnétique, au moyen de bandes isolantes parallèles à ce flux. 



   La cause semble devoir en être cherchée dans le fait que la formation de courants de   Fouoault, -   qui ont une direction perpendiculaire au flux de force magnétique - est notablement réduite ou même empêchée. Cette hypothèse est encore confirmée par le fait que dans cette disposition du noyau la compression du mélange accroît de beaucoup la conductibilité magnétique par rapport aux noyaux pulvéru- lents purs, sans que les pertes par courants de Fouoault s'en trouvent accrues. 



   La fabrication conforme à l'invention de tels noyaux peut alors être réalisée de la manière suivante: 
La matière magnétique (fer pur, ferro-silicium, alliage de Häusler, composés de ferro-nickel, etc.), trans- formée pour se trouver à l'état de subdivision extrême, par exemple amenée par voie ohimique ou physique, à une forme presque colloïdale, est additionnée de liquides neutres au point de vue magnétique, par exemple de l'alcool, de l'acétate d'amyle ou d'autres solvants bon marché, pour former une pâte liquide. Aux solvants, on aura ajouté des isolants solubles, tels que de la gomme-laque, de la cellu- lose, des résines, ou analogues. Ce mélange ressemblant une laque sert alors à réaliser sur des supports isolants des couches, d'épaisseur presque quelconque, obtenues par 

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 enduit, trempage, projection eto.

   Un mode de réalisation   préfère   consiste à enduire, au cours d'une opération continue, des bondes de papier, minces et larges, du mé- lange sus-mentionné, de matières magnétiques et de liants. 



  Les bandes ainsi réalisées sont séchées, puis superposées par couches nombreuses (lorsqu'on désire obtenir des plaques) et soumises au pressage ou au laminage, pour former des bandes plus épaisses permettant de fabriquer les noyaux désirés. Les produits ajoutés aux solvants devront être choisis de telle sorte que non seulement ils enrobent les particules dans une même couche isolante,mais aussi contiennent un peu de matière agglutinante qui assure une bonne cohésion des bandes, ou des pièces moulées, pour former des plaques ou tous autres objets, ceci surtout lorsqu'on emploie la chaleur et la pression. 



   Les pièces, nécessaires pour la construction de transformateurs de haute fréquence et organes analogues, et présentant la forme de cylindres creux, d'anneaux, etc. peuvent être aussi réalisées par enroulement de la matière employée en couches minces. Dans ce cas, il devient facile de réaliser pratiquement une subdivision complémentaire des champs magnétiques et aussi d'augmenter la perméabilité du conducteur magnétique, sans augmenter les pertes, en orientant les particules, lors du séchage, de telle sorte sur leur support que leur direction soit parallèle au flux de force dans le noyau de bobine, une fois que ledit support aura été enroulé pour former un noyau magnétique. 



   Les dessins annexés représentent schématiquement et à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de l'invention, pour la fabrication de tels noyaux, et 

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 préférablement de noyaux magnétiques enroulés. 



   Le support destiné à recevoir la matière magné- tique pulvérulente, une bande de papier 2 par exemple, passe du cylindre 1 dans une cuve 3 qui contient le mélange de solvant et de matière magnétique. Afin d'empêcher que les particules de fer plus pesantes ne puissent se déposer, le bain est constamment agité au moyen   d'une roue a   aubes 5. La bande 2 passe ensuite sur le cylindre 6 et s'imprègne sur ses deux faces de matière magnétique, qui tout d'abord se dépose sur la bande 2 à l'état semi-liquide. La bande passe ensuite entre deux organes racleurs en forme de peignes, 7 et 8, qui creusent un sillon dans la couche déposée sur le support, comme l'indiquent la fig. 2 dans une vue en plan, et la fig. 3 dans une vue en coupe de la bande-support.

   Celle-ci, portant la matière magnétique, divisée à peu   près   comme une portée de musique, traverse ensuite une bobine paroourue par un courant continu, et de ..forme préférablement plate. Le champ magnétique intense de cette bobine provoque l'orientation des particules magnétiques - qui peuvent encore se mouvoir librement au sein du solvant - dans la direction   du/ohamp,   c'est-à-dire que les particules viennent se placer "en chaîne" ce qui a pour résultat que la conductibilité magnétique, dans la direction des rangées de matière magnétique placée sur le support, est plus grande que dans la direction per- pendiculaire à celle-ci. La fig. 2 représente schématique- ment cette orientation des particules.

   Pendant oette opération d'aimantation, la bande est soumise à un rayonne- ment calorifique uniforme, les solvants s'évaporent et les particules se trouvent immobilisées définitivement dans la 

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 direction dans laquelle les a amenées le champ magnétique tant que l'isolant était encore liquide. La bande support, revêtue maintenant de matière magnétique, passe sur des cylindres 10 et 11, et peut alors être enroulée pour former des pièces de forme donnée, si par exemple le liant possède un pouvoir agglutinant suffisant (par exemple grâce à un chauffage additionnel); mais en général, il vaut mieux humecter la bande à   l'aide   d'un liant ou d'un agglutinant spécial 12.

   On emploiera à cet effet préférable- ment un liant liquide à chaud, tel que de la paraffine, contenu dans une cuve 13 chauffée par une résistance élec- trique 14. La bande-support traverse ce bain en passant sur les cylindres 15 et 16 et arrive ensuite sur un mandrin   17,   animé d'un mouvement de rotation lent - ceci dans le cas où l'on veut fabriquer des cylindres et non des plaques- la forme dudit mandrin dépendant évidemment de celle que doit présenter le corps terminé fabriqué par enroulement. 



  La bande-support est appliquée fortement couche par couche sur le mandrin, ou sur les couches déjà formées, au moyen du galet élastique 18, qui peut aussi être chauffé, de telle sorte qu'il se forme un corps comprimé constitué par des couches successives et qui, après refroidissement du liant, présente une très grande solidité. Le mandrin d'enroulement est   entraîné   par le moteur 19 avec inter- position d'un   réducteur 20,   L'élasticité du galet presseur 18 est   due à   un ressort 21 maintenu dans le support 22, et dont la pression peut être réglée par ce support. 



   Les fig. 4 et 5 représentent des corps enroulés, réalisés suivant le procédé ci-dessus, et présentant une forme soit cylindrique (fig. 4), soit quadrangulaire (fig.5), Il y a avantage à enrouler ces pièces sous forme de rouleaux 

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 d'une certaine longueur sur lesquels on tronçonne ensuite les différents noyaux de bobines. Le procédé par   enroule- -   ment permet d'obtenir, en plus d'une réduction des pertes et d'une augmentation de la perméabilité, les formes de noyaux les plus courantes, sans pertes de matières.     

Claims (1)

1. RESUME.

   1 Procédé pour la fabrication de noyaux de bobines en matière magnétique pour des fréquences supérieures à 20.000 Hertz, ce procédé répondant à une ou plusieurs des particularités suivantes pouvant être prises soit séparément, soit en combinaison: a) Les différentes particules de matière magnétique pulvérulente sont isolées les unes par rapport aux autres de la manière habituelle et sont déposées par couches minces isolées entre elles; b) La disposition de la matière magnétique s'effectue suivant une direction parallèle a celle du flux mag- nétique dans le noyau, c) La matière pulvérulente est additionnée d'un solvant liquide et légèrement agglutinant, et est appliquée sous cette forme sur un support isolant au point de vue électrique;

   c) On emploie, comme liant, un liquide à bas point d'ébullition, par exemple de l'acétate d'amyle, de l'alcool, ou analogue, auquel on a ajouté une faible quantité de matière isolante, telle que, par exemple, oellulose, gomme laque, résine et analogues, et <Desc/Clms Page number 8> l'application de la matière magnétique liquide sur des couches isolantes minces, en papier par exemple, s'effectue au cours d'une opération continue de trempage et de séchage. e)Les bandes portant la matière séchée traversent la matière isolante et un agglutinant liquide à chaud, de la paraffine par exemple, avant d'être transfor- mées en pièces moulées, eto.

   f)Plusieurs bandes, constituées par de la matière iso- lante et de la matière magnétique, sont réunies par application de pression et de chaleur pour former des objets plus épais, g)Les Pièces de forme spéciale nécessaires pour les noyaux de haute fréquence, etc. sont découpées de la manière connue dans de la matière disposée par couches.

   2 Variante du procédé de fabrication suivant lequel : a) La matière isolante portant la matière magnétique est roulée pour former des pièces solides, par exemple des cylindres oreux, des anneaux et analogues, b) les particules magnétiques sont orientées dans la di- rection du champ magnétique pendant le séohage du liant afin d'augmenter la perméabilité de la matière magnétique. o) L'orientation magnétique s'effeotue en faisant passer les supports recouverts de la couche magnétique encore liquide à travers un solenolde, et en effec- tuant simultanément le séchage. d) La matière magnétique placée sur la couche isolante est subdivisée dans le sens de la longueur en bandes <Desc/Clms Page number 9> étroites avant de subir les transformations ultérieures, par exemple avant d'en faire des pièces de forme.