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BREVET D'INVENTION
Noyau en une ou plusieurs pièces, en une matière magnétique du type des noyaux constitué par une masse, et dispositif de fixation de ce noyau,
Dans les bobines d'induction à haute fréquence qui sont entourées de noyaux en une matière magnétique du type des noyaux en masse, sur toute leur surface ou au moins sur leur surface intérieure et sur leurs surfaces d'extrémité ou d'about, il est le plus souvent très diffi- oile de faire sortir les fils de connexion, notamment ceux des couches intérieures des enroulements. Il faut prévoir à cet effet dans les noyaux soit des conduits soit des perforations qui, naturellement, rendent la fabrication de
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ces bobines sensiblement plus difficile et par conséquent plus coûteuse.
La présente invention consiste en ce que dans les noyaux, en une ou plusieurs pièces, en une matière magnéti- que du type des noyaux en masse pour bobines d'induction à haute fréquence, on dispose sur une pièce centrale, cylin- drique de préférence, portant l'enroulement de la bobine, et aux deux extrémités, des brides en forme de croix, Ces bri- des empêchent d'une part l'enroulement de la bobine de glis- ser sur la pièce centrale et d'en tomber, mais d'autre part elles améliorent aussi considérablement l'allure du champ dans l'entrefer compris entre ces brides. En effet, on ré- duit sensiblement le flux de fuite par le fait que le champ se propage à proximité de l'enroulement de la bobine.
Mais d'autre part, l'avantge que les fils de connexion des bobi- nes, qui peuvent être bobinées en l'air ou sur des supports, peuvent être sortis librement, est de très grande importance, c'est-à-dire qu'il n'est pas nécessaire de prévoir à cet ef- fet des orifices de passage ou dispositions analogues dans les noyaux. Les évidements qui subsistent entre les bran- ches des brides s'étendent en effet jusque dans la région des spires de fil qui sont à l'intérieur de l'enroulement, de sorte que les fils de connexion qui se terminent à cet endroit peuvent être sortis librement grâce à ces évidements.
Par suite de la forme en croix, il existe sur chaque bride quatre évidements qui s'avancent jusque sur le noyau central, de sorte qu'on dispose encore de suffisamment de place pour sortir les fils de connexion qui se terminent à l'intérieur.
Un autre avantage de la forme de noyau de la pré- sente invention consiste en ce que, par suite du grand nom- bre des surfaces de limitation droites, les noyaux sont fa- ciles à loger et à fixer. La création ou réalisation d'une disposition simple pour la fixation des bobines d'induction à haute fréquence comportant des noyaux en une matière magné- tique du type des noyaux en masse constitue autrement un
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problème qui n'est pas facile à résoudre. Il est d'usage de fixer les noyaux dans des bâtis en une matière isolante.
Dans ce case on les bloque en vue d'éviter leur descellement, en les serrant le plus souvent entre des rails ou barres en forme de bandes de matière isolante et en les bloquant au moyen de coins en une matière semblable, Ces dispositions sont toutefois d'une réalisation compliquée et par consé- quent coûteuse. Elles exigent en outre un espace considéra- ble pour loger les bobines qui par elles-mêmes sont petites, de sorte qu'on perd de nouveau 1 avantage du faible encom- brement que présente l'utilisation de noyaux en fer. Les dispositions connues sont particulièrement désavantageuses quand il faut loger les bobines dans des capots-écrans qui, en conséquence, sont le plus souvent très grands.
0'est ens'appuyant sur lesformes prédominantes pour les noyaux, telles que les formes de noyaux en H, les noyaux avec brides annulaires ou en forme de croix., les no- yaux cylindriques ou blindés ou cuirassés, quton propose une disposition pour les fixer qui consiste en ce que, con- formément à la présente invention, les noyaux sont fixés, au moyen d'un assemblage vissé placé dans leur axe de symé- trie, sur la base, par exemple sur la plaque de base d'un récepteur de radio-diffusion, sur un support en forme de rail ou sur un dispositif analogue.
A cet effet, on dispo- se sur les noyaux dans la direction de leur axe de symétrie des trous taraudés dans lesquels on peut visser des vis passant à travers le support.- Dans le cas des noyaux qui possèdent pour la compensation ou l'ajustement de l'induc- tance des évidements de tou.te façon disposés dans l'axe de symétrie, ces évidements peuvent être utilisés pour recevoir les vis, car les tiges de compensation le plus souvent ne remplissent pas complètement ces ouvertures. Si les ouver- tures pour les parties filetées des tiges de.compensation sont filetées ou taraudées,, le même taraudage peut être utilisé pour recevoir les vis de fixation.
Si par contre,
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aucun taraudage n'est prévu dans l'ouverture destinée à re- cevoir la tige de oompensation, on dispose un tel taraudage au moins dans la région que la vis de fixation remplit. Il est avantageux d'autre part d'exécuter les vis de fixation en une matière ayant peu de pertes diélectriques en particu- lier en trolytul.
Pour empêcher les noyaux de tourner, on exécute la surface du noyau qui repose sur le support en la canne- lant, ou bien on prévoit autour des orifices taraudés un petit prolongement sur le noyau, ce prolongement ayant une section déterminée, par exemple une section en forme de carré ou d'hexagone qui s'engage dans un évidement corres- pondant de la base.
Le nouveau dispositif de fixation permet un mon- tage extrêmement simple, car dans le cas en particulier oÙ\. la surface du noyau qui repose sur la base est cannelée il faut prévoir dans la base uniquement un trou pour faire pas- ser la vis de fixation.
A l'aide de quelques exemples d'exécution qui sont représentés sur les figures jointes, la forme de noyau de la présente invention et le dispositif de fixation vont être décrits en détail ci-après.
Le noyau représenté en élévation et en coupe par- tielle sur la f ig, 1 et en plan sur la fig, 2 se compose d'une pièce centrale 1, de préférence cylindrique, aux ex- trémités de laquelle ou sur les faces d'extrémité de laquel- sont disposées en haut et en bas des brides 2 en forme de croix, cette forme étant particulièrement reconnaissable sur la fig. 2. La partie centrale 1 est entourée d'un corps de bobine 3 qui se compose de deux parties symétri- ques et qui porte l'enroulement 4. Pour empêcher ce corps de bobine de tourner, on a disposé sur la partie centrale cylindrique et parallèlement à son axe de symétrie des rai- nures longitudinales qui s'engagent dans les joints 13 où les deux moitiés du corps de la bobine se rencontrent.
Ce
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blocage empêche d'endommager les fils de connexion 6, comme cela pourrait se produire, lorsque les pièces rio sont pas bloquées, quand les fils de connexion glissent, dans le cas de la rotation de l'enroulement, en-dessous des prolonge- ments en forme de bras prévus sur les brides en forme de croix.
La fig, 2 montre en particulier combien la forme en croix pour les brides 2 simplifie la sortie des fils de connexion allant aux spires intérieures de l'enroulement et sortant de cet enroulement à proximité du noyau central.
En effet., selon ce qui a déjà été dit ci-dessus, il n'est pas nécessaire de prévoir à cet effet dans le noyau des évidements spéciaux, des ouvertures, etc... Il est hors de doute que dans le cas où les brides sont constituées se- lon la présente invention, il est considérablement plus simple de faire sortir les fils de connexion 7 allant aux couches extérieures de l'enroulement et qui dans les exécu- tions connues sortent souvent de l'enroulement à l'intérieur même du périmètre extérieur du noyau et qu'il faut guider le long du noyau au moyen de conduits ou dispositifs analo- gues.
Sur les figures suivantes 3 à 5 sont représentés des noyaux semblables au type ci-dessus décrit et oomportant la possibilité de compensation ou d'ajustement pour le ré- glage de l'inductance des bobines d'induction à haute fré- quence. La fig. 4 représente une vue en plan du noyau à dispositif de compensation déjà représenté sur la fig. 3.
Du reste, les figures montrent que la forme extérieure et les dimensions correspondent sensiblement à celles du noyau représenté sur la fig, l, de sorte qu'une nouvelle descrip- tion détaillée est superflue et que seule va être décrit en détail le dispositif de compensation ou d'ajustement. -
Le noyau selon la fig. 3 comporte par rapport à celui de la fig. 1 uniquement un évidement supplémentaire disposé dans le sons.de son axe de symétrie dans lequel
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peut être introduit dans le sens de la flèche 10 un no- yau 9 en une matière magnétique constituée de la même ma- nière que celle du noyau ou dont la perméabilité est diffé- rente de celle de ce noyau.
Suivant la valeur sur laquelle est ajustée l'inductance, on introduit le noyau 9 plus ou moins profondément dans l'évidement 8. Pour pouvoir effectuer un ajustement précis, on peut le fixer d'une ma- nière quelconque sur un dispositif à vis par son extrémi- té qui sort du noyau. Pour le reste, la partie centrale du noyau porte, ainsi que le montre la fig, 1, des nervures longitudinales 5 pour éviter un mouvement de rotation par rapport à l'enroulement de la bobine.
Dans le noyau représenté en coupe sur la fig. 5, l'évidement Il disposé dans le sens de l'axe de symétrie est muni, pour recevoir la tige d'ajustement 12, d'un ta- raudage dans lequel on peut visser plus ou moins profondé- ment et à volonté la tige d'ajustement 12 portant un file- tage correspondant. Le degré de remplissage de l'évidement 11 par la tige d'ajustement 12 dépend de la valeur sur laquelle doit être réglée l'inductance. Bien entendu, on peut également appliquer dans la nouvelle forme de noyau, d'autres procédés d'ajustement, par exemple en rapprochant du noyau un disque en métal ou en une matière magnétique.
La fig. 6, dans laquelle les pièces qui par ail- leurs sont semblables à celles de l'exécution de la fig. l portent les mêmes signes de référence, représente enfin en plan l'un des nouveaux noyaux dans lequel les évidements dans les brides ne sont pas limités par des droites en équerre mais par des courbes. Par cette conformation des évidements, on peut, le cas échéent, modifier les conditions dans lesquelles se produisent les fuites du nouveau type de noyau tout en conservant les autres avantages.
Malgré l'arrondissement des évidements, ceux-ci e'avencent ou se rapprochent encore suffisamment de la partie centrale du noyau pour que les fils de connexion intérieurs puissent
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être sortis tout aussi aisément et librement,
Les nouveaux noyaux peuvent être utilisés avec avantage également dans le cas de plusieurs bobinages ou enroulements, et sont en particulier destinés aux cas où sur ces noyaux doivent âtre disposés plusieurs enroulements dont les plans sont perpendiculaires entre eux, de telle sorte qu'on évite dans une large mesure l'influence que ces enroulements exeroent les uns sur les autres, Ces enroule- ments peuvent, par exemple, être affectés à différentes catégories d'ondes dans les récepteurs de radio-diffusion* L'un des enroulements est monté, ainsi que le représente la fig.
1, sur la pièce centrale, tandis que les autres remplissent chacun deux évidements opposés des brides en forme de croix. Pour l'enroulement multiple, il est avan- tageux de constituer les branches ou bras des brides avec une longueur un peu plus grande pour que les enroulements qui se trouvent dans les évidements soient encore suffisam- ment maintenus sur l'enroulement de la bobine qui se trou- ve à l'intérieur et qui entoure la partie centrale du noyau.
Les noyaux de la présente invention peuvent être constitués soit d'une seule pièce soit de plusieurs pièces.
Dans ce dernier cas il est avantageux que les extrémités de la pièce centrale soient en gradins et portent dans cette partie les brides en forme de croix munies d'ouvertures correspondantes. D'autre part, ces brides peuvent aussi se raccorder bout à bout avec la partie unie centrale et y être fixées au moyen d'un adhésif ou liant. Pour la con- fection des noyaux, on.se sert en premier lieu des mélanges connus d'une matière isolante et de particules magnétiques très fines, par exemple de fer.
Sur la fig. 7 est représenté en coupe un noyau en une matière magnétique du type des noyaux en masse, avec des brides 2' en forme de croix disposées sur une pièce centrale 1', dont la fig. 8 représente une éléva- tion. Sur la partie centrale 1' se trouve l'enroulement
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3', montée le cas échéant, à l'aide d'un corps de bobine.
Le long de l'axe de symétrie du noyau traversant la partie centrale et-les deux brides se trouve un trou 4' pour recevoir une tige d'ajustement 5' qui peut être vissée dans le taraudage du trou 4'. Dans ce trou s'engage par le 'bas une vis de fixation 6' en une matière isolante ayant peu de pertes, par exemple en trolytul, qui passe à travers l'ouverture 8' de la base 71 qui peut consti- tuer par exemple une partie de la plaque de base d'un ap- pareil de radio-diffusion ou être une barre de fixation.
Ainsi que le montre la fig. 7, sur la bride inférieure 2' et autour du trou destiné à recevoir la via de fixation est disposé un petit prolongement 9' qui est cannelé sur la face qui s'applique sur la base 7', afin d'éviter que le noyau tourne et se desserre éventuellement.
La tige d'ajustement est munie par ailleurs à son extrémité qui émerge du trou 4' d'un bout carré 10' pour -le déplacement au moyen d'une clé spéciale en vue de faire varier l'inductance de la bobine, Les évidements entre les branches des brides en forme de croix présentent l'avantage qu'il est facile de faire sortir les fils de connexion 11' allant aux couches intérieures de l'enroulement, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de prévoir dans le noyau des orifices ou conduits spéciaux de passage.
Dans la figure 9 suivante est représenté en coupe un noyau en forme de bobine de fil, en une matière magnétique pour bobines d'induction à haute fréquence, dont la fig. 10 donne une vue en élévation. Sur la pièce cen- trale 13' ont été disposées en haut et en bas des brides 14 en forme de disques qui peuvent le cas échéant être d'une seule pièce aveo la partie centrale. Cette partie centrale porte un enroulement 15 pour la bobine, d'une manière analogue à la forme de noyaux selon les fig. 7 et 8. Le long de l'axe de symétrie du noyau est de nouveau disposé un trou 16 dans lequel on peut introduire par le
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haut dans le sens de la flèche 17 un noyau 18 en forme de tige$ pour l'ajustement de l'inductance.
Ce noyau 18 porte à son extrémité qui émerge du trou 16 une tige file- 'tée 19 qui sert au règlage précis de la profondeur d'en- foncement dans le trou 16 et qui peut être en communica- tion avec un dispositif spécial à vis. Le noyau repose sur une base 20 à travers l'ouverture 21 de laquelle passrs une vis 22 à tête six pans.
Cette vis est vissée par le bas dans le trou 16 qui reçoit déjà la tige d'ajustement 18, Comme dans ce cas la tige d'ajustement ne peut être vissée elle-même dans le trou 16, et que le trou n'est donc pas taraudé, on dispose un taraudage 23 au moins dans la région du trou 16 qu'occupe la vis de fixation 22, Par ailleurs, le noyau comporte à son extrémité inférieure un prolongement 24 de section polygonale, par exemple de sec- tion carrée ou hexagonale, qui s'engage dans un évidement 21 de même forme dans la plaque de base 20 et qui empêche le noyau de tourner.
Sur la fig. 11 est représentée une coupe du mode de fixation de la présente invention en combinaison aveo un noyau en forme d'H qui est représenté en élévation sur la fig. 12. Le noyau 25 en forme d'H repose par l'une de ses branches sur la base 26 et porte sur sa traverse ou pièce centrale 27 l'enroulement 28 de la bobine. Dans la branche qui repose sur la base 26, et qui est cannelée sur sa surface d'appui afin de l'empêcher de tourner est : disposé un trou 29 qui est dans la direotion, de l'axe de symétrie du noyau et dans lequel a été introduite une vis 30 servait à la fixation du noyau sur la base.
La tête six pans de la vis supplique avec interposition d'une rondelle
31 et par le bas contre la base 26, tandis que la tige s'engage à travers un trou 32 de cette base dans le trou
29.
Sur la fig, 13 est représenté en coupe le nouveau dispositif de fixation pour les noyaux cuirassés. Ces noyaux
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qui peuvent être constitués par exemple de deux moitiés 33 et 34 et qui sont représentés en élévation sur la fig.
14 entourent complètement l'enroulement 35 de la bobine et ont pour effet non seulement de réduire fortement le flux de fuite mais de constituer un écran avantageux pour l'en- roulement de la bobine à l'égard des champs de fuite magné- tiques et vagabonds qui peuvent exister dans les environs de la bobine. Les deux moitiés 33 et 34 du noyau peuvent être solidement assemblées d'une manière queloonque, par exemple par desvis, et comportent le long de leur axe de symétrie un trou 36 qui les traverse de part en part,qui peut être taraudé et qui reçoit un noyau 37 portant un filetage correspondant et constitué en une matière magnéti- que afin d'ajuster l'inductance de la bobine.
Dans la base 38, sur laquelle le noyau en forme de pot repose au moyen du prolongement 39 cannelé sur sa face inférieure, est de nouveau prévu un trou 40 à travers lequel passe une vis de fixation 41 comportant par exemple une tête six pans, est qui est vissée dans le trou qui reçoit déjà le noyau d'a- justement. La vis six pans 41 et le trou 36 constituent donc le nouveau dispositif de f ixation.
Sur la fig. 15 est enfin représenté le nouveau mo- de de fixation d'un noyau cylindrique plein et simple, en une matière magnétique. Le noyau qui est désigné par 42 porte par exemple deux enroulements 43 et 44 qui, le cas échéant, peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre afin de modifier le couplage. La surface d'extrémité qui repose sur la base 45 est de préférence cannelée dans ce type de noyau afin dtéviter une rotation de ce dernier. Ain- si que le montre la figure., la vis 46 passe par le bas à travers la base 45 et est vissée dans un trou taraudé 47 du noyau..
Selon ce qui a déjà été dit ci-dessus, dans tous les exemples d'exécution les vis de fixation sont consti- tuées de préférence en une matière ayant peu de pertes, par
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exemple en un mélange de carbures d'hydrogène connu sous le nom de trolytul. Les vis peuvent être fabriquées à la pres- se ou moulées, le filetage étant obtenu simultanément à la presse ou à la ooulée ou étant taillé ultérieurement.