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Fabrication de condensateurs fixes, simples ou multiples, à constance élevée de la capacité.
On n'est pas parvenu jusqu'à présent à fabriquer de telle manière qu'ils répondent à toutes les conditions se pré- sentant en pratique des condensateurs, aussi bien des conden- sateurs simples qu'enparticulier des condensateurs multiples, de dimensions telles et de valeurs de capacité telles qu'on peut les utiliser pour les applications de compensation en té- léphonie et en particulier dans les installations de câbles téléphoniques, on a pu, il est vrai, moyennant une fabrication très soignée, par enroulement 3'un nombre approprié de feuilles de métal en forme de bandes avec intercalation de bandes de matière isolante servant de diélectrique,
fabriquer déjà des condensateurs dont les valeurs de capacité correspondaient aux valeurs exigées et concordaient également suffisamment entre elle$. Ces condensateurs avaient toutefois encore l'in- convénient d'une constance défectueuse des valeurs de capacité
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ce qui doit être attribué plutôt à la variation, avec le temps, des propriétés diélectriques des bandes de matière isolante qu'à la variation, par exemple au vieillissement des armatures métalliques des condensateurs. Le danger de la variation avec le temps existe pour toutes les matières isolantes à envisager comme diélectrique pour les condensateurs enroulés.
Le procédé faisant l'objet de la présente invention pour la fabrication de condensateurs fixes, simples ou multi- ples, procédé qui assure la constance pratiquement absolue des valeurs de capacité des condensateurs fabriqués suivant ses indications, consiste contrairement au procédé de fabrication des condensateurs enroulés, en ce que tout d'abord les surfaces d'armature sur les surfaces intérieures et extérieures de corps creux en verre servant de diélectrique, de préférence de tubes de verre, sont matées, en particulier par attaque et en ce qu'ensuite les armatures sont précipitées en couches métalliques extrêmement minces.
L'emploi de verre comme diélectrique est déjà connu et offre par rapport aux autres substances diélectriques l'avan- tage d'une constance pratiquement absolue et de l'impossibilité complète 3' absorption d'humidité. Pour les applications de com- pensation dans les installations de câbles téléphoniques, on ne pouvait pas toutefois jusqu'à présent employer des conden- sateurs fixes en verre parce qu'on n'était pas parvenu à appli- quer des armatures minces sur les corps de verre avec une solidité telle qu'en aucune circonstance et même axx endroits les plus petits, elles ne se détachent pas du corps de verre et provoquent ainsi des variations perturbatrices de la valeur de la capacité.
Par l'emploi du matage, déjà connu dans des procédés pour la production de revêtementsmétalliques épais sur des corps céramiques quelconques, et par l'application de la précipitation connue jusqu'à présent seulement dans la fabri- cation :le condensateurs à vide, on est parvenu toutefois d'une
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manière surprenante à créer sur les corps de verre creux servant de diélectrique des armatures tellement adhérentes que leur enlèvement n'est possible que par meulage ou par voie chimique.
Même lors du scellement ultérieur, éventuellement effectué, des condensateurs, les armatures ne sont plus déchi- rées lors de la contraction inévitable de la masse isolante par son refroidissement même en certains endroits -déchirement sur lequel il fallait toujours compter jusqu'à présent -. Le matage des surfaces intérieures et extérieures des corps de verre se fait le plus simplement par attaque chimique, la pré- cipitation subséquente des armatures se fait de la manière usuel- le au moyen de solutions chimiques appropriées des métaux em- ployés pour la constitution des armatures.
La grandeur nécessaire des armatures à précipiter sur les corpe de verre peut être déterminée avec une précision par- ticulière à l'aide de gabarits de forme correspondante qui sont appliqués avant la précipitation sur les surfaces tubuaires et sont enlevés éventuellement de nouveau après l'achèvement de l'opération. les gabarits peuvent par exemple être en cire.
Dans le cas de l'emploi de tubes de verre comme diélectrique, les armatures sont produites aussi bien sur la surface exté- rieure que sur la surface intérieure des tubes tandis que lors de la fabrication de condensateurs multiples il est particu- lièrement avantageux de placer sous un angle l'une par rapport à l'autre les bandes libres, de surfaces différentes, séparant les armatures d'une face l'une de l'autre, de telle façon que par exemple les bandes libres de la surface extérieure du tube sont parallèles à l'axe longitudinal du tube et les bandes libres de la surface intérieures du tube perpendiculaires à cet axe, disposition qui peut toutefois aussi être renversée.
Les tubes peuvent en cas de besoin être fermés d'un côté ; ils bnt alors la forme usuelle pour les tubes à réactif et peuvent être scellés après l'achèvement du condensateur d'une manière
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connue au moyen d'une masse isolante mais le scellement des condensateurs n'est toutefois plus indispensable.
Lors du choix des verres employés comme diélectrique, il faut veiller à ce qu'ils aient de bonnes propriétés électri- ques, en particulier une résistance élevée d'isolement et de percement', un faible angle de perte et un faible facteur de tem- pérature de capacité, On a pu *fabriquer des condensateurs de valeur particulièrement élevée suivant le procédé de la présente invention moyennant l'emploi :le tubes en verres spéciaux comme le verre Minos et avec des armatures en argent.
La liaison des fils de raccordement avec les armatures est d'une importance particulière, dans le cas de condensateurs multiples à cause du grand nombre de points de connexion. Il n'importe pas seulement qu'un contact sur au point de vue élec- trique soit établi entre les armatures et leurs fils de liaison conjugués, mais également que l'armature extrêmement mince ne soit pas détériorée lors de l'établissement du contact, ne fonde par exemple pas. Ce double problème a pu'être résolu avec des bons résultats par l'établissement de liaisons par soudure sous une pression de ressort.
On opère alors de telle manière que les fils de raccordement sont d'abord reliés à des languettes de contact élastiques qui s'appliquent par leurs extrémités chacune sur une armature et forment par leur ensemble un corps :le serrage qui est mont sur le tube de verre, Dans certaines circonstances, il suffit d'aplatir par laminage les extrémités des fils de raccordement et de les employer comme languettes élastiques. Aux extrémités des languettes élastiques on astique des tampons de soudure en soudures spéciales, de préférence des soudures contenant du cadmium. La soudure s'effectue alors de la manière la plus simple par un chauffage modéré des points de soudure.
L'inconvénient, existant encore dans le cas de contacts par simple ressort ou par pression, consistant en ce que lors du scellement du condensateur, de la masse s'écoule @ -on
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entre les points de contact et interrompt le contact, ne peut se présenter par suite de la liaison métallique des armatures avec les languettes élastiques. La solidité des points de sou- dure établis de cette manière est extrêmement grande et dépasse fortement les sollicitations se présentant en pratique pour les points de soudure.
On a représenté au dessin à la fig. 1 une image rem- fabriqué plaçant un condensateur quadrupleet à la fig. 2 le développe- ment d'un condensateur quadruple suivant la présente intention.
On a désigné par a, b, c et d les quatre armatures parmi les- quelles a et b se trouvent à l'extérieur du tube de verre dési- gné par e. Les deux armatures a et b ont été rendues pratique- ment égales en surface avec division longitudinale du précipité d'argent, Le précipité d'argent de la face intérieure du tube estréparti avec divisions transversales entre les deux arma- tures cylindriques c et d. également avec égalité de surface en pratique.
Un condensateur quadruple établi suivant la présente invention et achevé est représenté à la fig. 3 avec son envelop- pe protectrice extérieure partiellement coupée* Le tube de verre 1 est pourvu des armatures d'argent qui ne sont pas représentées en détail, auxquelles est soudé un des fils de raccordement 2, aplatis par laminage à une extrémité et isolés l'un de l'autre.
Les fils de raccordement 2 peuvent aussi être maintenus ensem- ble dans leur partie isolée au moyen d'un corps de serrage non représenté spécialement- Le tube de verre est maintenu dans l'enveloppe protectrice extérieure 3, pourvue de trous d'air, au moyen de disques de centrage 4 qui sont faits au moyen de la même matière que l'enveloppe 'protectrice ou au moyen d'une matière analogue, par exemple en papier durci ou en une mati-ère comprimée résineuse, Le placement des conden- sateurs dans les enveloppes protectrices au moyen des anneaux de centrage s'est montré particulièrement important car on
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est parvenu ainsi à rendre les condensateurs résistants à la chute et à la rupture.
Les condensateurs suivant la présente invention peuvent encore être améliorés par le fait que les enveloppes protec- trices extérieures des condensateurs sont faites en verre, en métal ou en une autre substance tout à fait non-hygroscopique.
On ne doit pas pour cela renoncer à la sécurité au point de vue de la chute et de la rupture, vu que les corps de verre portant les armatures peuvent rester supportés comme précé- demment au moyen :le disques de centrage élastiques dans les enveloppes extérieures et qu'en outre les enveloppes protec- trices elles-mêmes peuvent être rendues pratiquement imbrisa- bles. Lorsque par exemple on veut établir les enveloppes pro- tectrices en verre, on peut employer à cet effet l'une des espèces de verre que l'on peut obtenir dans le commerce et qui sont pratiquement entièrement ou en tous cas à peu près incassables. Dans le cas du métal comme matière des enveloppes protectrices, le caractère d'incassabllité est obtenu directe- ment.
On peut également exécuter, dans certains cas, les en- veloppes protectrices avec des perforations,@
Il semble tout d'abord non indiqué et même inutile d'abandonner les matières élastiques en général mais toutefois hygroscopique d'une manière limitée, que sont le papier durci et la matière résineuse comprimée, dans l'intérêt d'autres subs- tances complètement non-hygroscopiques, vu que les propretés favorables de la capacité des condensateurs et en particulier leur constance :le capacité sont déterminées par le diélectrique consistant en du verre et non par les enveloppes protectrices extérieures.
Il a toutefois été' établi qu'il se produit une influence défavorable de la constance de la capacité, quoique dans de minimes mesures, et qu'elle doit être attribuée, ce qui est surprenant aux enveloppes protectrices, Cela peut être ex-
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pliqué par le fait que les enveloppes protectrices servent en quelque sorte d' accumulateurs d'humidité et cèdent ultérieure- ment de noàveau de l'humidité après le séchage s'effectuant habituellement lors de la construction des condensateurs, et produisent des pellicules d'humidité influençant les valeurs de capacité, sur les corps de verre portant les armatures,
On a représenté comme exemple de réalisation de l'in- vention à la fig.
4 un condensateur simple qui se rapprochepàr sa configuration extérieure du condensateur cité comme exemple à la fige 3* Le tube de verre 11 est pourvu intérieurement et extérieurement d'une armature d'argent non représentée en dé- tail, à laquelle est soudé chaque fois l'un des fils de racco r- dement 12 aplatis par laminage à leurs extrémités et soigneuse- ment isolés. Le tube de verre 11 est maintenu dans l'enveloppe protectrice extérieure 13 au moyen d'un ou de plusieurs disques de centrage 14. L'enveloppe protectrice 13 est faite d'un tube de verre qui est fermé solidement au moyen d'un bouchon 15 en un caoutchouc souple aussi exempt que possible de soufre ou tout au moins pauvre en soufre.
Comme l'intérieur du tube protecteur 15 est ainsi mis suffisamment à l'abri de l'humidité, les dis- ques de centrage 14 peuvent consister en des disques de papier minpes. On peut éventuellement fabriquer toutefois aussi le disque de centrage en une matière non-hygroscopique qui doit toutefois être suffisamment élastique et qui peut consisber par exemple en un caoutchouc exempt de soufre ou tout au moins pau- vre en soufre, pour que le tube de verre sensible 11 ne se brise pas, même en cas de secousses mécaniques intenses, par exemple par des chocs ou une chute.
Un autre développement de l'invention consiste à en- fermer les condensateurs dans des enveloppes protectrices en polystyrol* Le polystyrol a, comme le verre et le métal, l'avan- tage qu'il n'est pas hygroscopique. Mais en outre le polystyrol a l'avantage supplémentaire qu'à cause de sa bonne thermoplasti-
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cité, il est déformable de façon à peu près illimitée et en particulier aussi à :les températures beaucoup plus basses que le verre et le métal. En outre, il réunit en quelque sorte les propriétés désirées du verre à celles des métaux. Le polye- styrol n'est en effet pas aussi fragile que le verre mais il a les propriétés isolantes de celui-ci et il lui est équivalent au moins pour ce qui concerne les propriétés diélectriques, et même supérieur pour ce qui concerne l'angle de perte diélectri- que.
Pour la résistance à la rupture, il est équivalent aux mé- taux sans augmenter comme ceux-ci la capacité 3e fonctionnement des installations 3e câbles d'une manière très peu désirable conne on le sait.
Dans la forme de réalisation suivant la fige 3, le tube de verre 1 est supporté dans une enveloppe protectrice 3 en polystyrol qui est laissée ouverte à une extrémité ou aux deux extrémités et est pourvue éventuellement encore de trous d'air pour qu'on puisse éliminer par séchage plus rapidement des pellicules de dépôt lui se sont formées éventuellement sur le condensateur* Le tube de condensateur 1 est soutenu à l'aide d'anneaux de centrage 4 contre l'enveloppe protectrice 3 en polystyrol.
Ces anneaux de centrage peuvent de nouveau être faits en une matière isolante élastique, de préférence non-hy- groscopique- on peut employer pour celle-ci également le poly- styrol qui, par l'adjonction d'autres substances ou par un trai- tement mécanque. a été rendu plus souple que ce qui correspond à son état normal. L'emploi d'anneaux de polystyrol a l'avan- tage que ces anneaux peuvent être réunis à l'enveloppe protec- trice moyennant l'emploi de pression et/ou de chaleur.
Dams la forme de réalisation suivant la fig. 4, le tube de verre 11 est maintenu dans l'enveloppe protectrice ex- térieure 13 en polystyrol au moyen d'un ou de plusieurs disques de centrage, faits de préférence également en polystyrol. Le tube protecteur 13 est de nouveau fermé solidement au moyen d'un
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bouchon 15 en un caoutchouc souple aussi exempt de soufre que possible ou tout au moins pauvre en soufre* A la place de ce bouchon de caoutchouc souple,
on peut toutefois aussi employer un bouchon de polystyrol qui est alors assemblé avan- tageusement à l'enveloppe protectrice moyennant l'emploi de pression et/ou de chaleur- Aussi bien en cas d'emploi d'un bou- chon de polystyrol qu'en cas d'emploi d'un bouchon de caout- chouc pour la fermeture de l'enveloppe protectrice, on peut fabriquer les disques de centrage également en disques de pa- pier minces ou en caoutchouc exempt de soufre ou tout au moins pauvre en soufre vu que de semblables matières élastiques pro- tègent les tubes de verre sensibles même dans le cas de fortes secousses mécaniques.
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B e v e n d 1 c a t 1 o n s 1/ Procédé pour la fabrication de condensateurs fixes, sim- ples ou multiples, à constance élevée de capacité, en particu- lier pour les applications de compensation dans les installa- tions de câbles téléphoniques, caractérisé en ce que les sur- faces d'armature sur les surfaces intérieures et extérieures de corps creux de verre servant de diélectrique, de préférence de tubes de verre, sont d'abord matées d'une manière connue, en particulier par attaque chimique, et ensuite les armatures sont précipitées en couches métalliques extrêmement minces d'une manière connue en elle-même.