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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION la Société dite: N. V. PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN. Support cylindrique en matière isolante. Demande de brevet hollandais en sa faveur du 10 Décembre 1943.
L'invention concerne un support cylindrique en matière isolante et en particulier un support tubulaire de bobine. De préfé- rence, la matière isolante est à faibles pertes diélectriques. Ces supports tubulaires sont d'usage courant dans les appareils électri- ques pour l'enroulement des bobines utilisées dans les circuits ac- cordés et dans les transformateurs à moyenne fréquence. Cependant, le support, fréquemment en résine synthétique ou en matière céramique, peut aussi porter d'autres organes électriques, par exemple les spires d'une résistance boudinée ou les contacts d'un interrupteur. Dans di- vers cas,la surface du support est donc garnie de parties conductrices qui doivent être fixées sur le support.
Dans une bobine électrique, ce sont par exemple les deux extrémités de l'enroulement ou, dans le cas de grandes bobines, les spires mêmes de la bobine. Il est d'usage de ménager à cet effet dans le support des ouvertures servant à fixer les organes soit par vis, pa,r rivets ou à l'aide d'un ciment. Cepen- dant, lors de la fabrication du support,,on ignore l'emplacement exact des points de fixation, en particulier leur distance par rapport aux extrémités du support, de sorte que l'aménagement des ouvertures précitées requiert une opération spéciale.
L'invention concerne une forme de construction et un procédé de fabrication qui permettent de fixer facilement un ou plusieurs or- ganes de fixation, généralement constitués par des pièces métalliques, sur le support en tout endroit désiré, et en particulier à toute dis- tance désirée des extrémités du support.
Suivant l'invention, la surface du support comporte au moins une rainure qui s'étend sur au moins une partie de la longueur du support. De préférence, la rainure ou les rainures s'étendent sur toute la longueur du support. Dans le premier cas, la rainure pourra être façonnée lors du moulage du support ou bien elle sera meulée ou fraisée par la suite; dans ce dernier cas, il est possible de fabri- quer le support par extrudage en utilisant une filière de profil ap- proprié. De préférence, la rainure sera parallèle à la génératrice du support. Dans une forme d'exécution avantageuse du support, en parti- culier pour l'utilisation d'une pièce à pincer entre les parois de la rainure, les parois de cette rainure forment entre elles un angle au maximum égal à 20 .
Cet angle est considéré comme positif, lorsque les parois de la rainure convergent vers l'intérieur; garcontre, jeangle est négatif, donc algébriquement plus petit que 20 , lorsque les parois divergent vers l'intérieur. Cet angle est choisi en raison du frottement normal à prévoir entre les parois et la pièce à pincer.
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Cet angle de frottement est au moins de 10 , donc, lorsqu'on fait en sorte que l'angle formé par les deux parois soit au maximum égal à 20 , iL est µ prévoir qu'une pièce pincée entre ces parois, ne tendra pas à s'échapper. En général, l'angle sera choisi plus petit que 20 . De préférence, oa fera en sorte qu'au moins en un endroit à l'intérieur de la rainure, la largeur du profil soit au moins égale à la largeur du jour. A cet effet, les parois latérales de la rainure peuvent comporter au moins une gorge parallèle à l'axe de la rainure. Cette gorge permettra de fixer la pièce métal- lique. La rainure peut affecter partiellement la forme d'un trapèze, dont la grande base est tournée vers l'intérieur.
Il existe déjà des supports cylindriques munis de nervures parallèles à la génératrice du cylindre. Ces supports affectent plus ou moins la forne d'une étoile. Si l'on peut parler ici de rainures entre les nervures, les parois de ces rainures divergent vers l'extérieur d'une façon telle qu'il n'est pas possible de fixer entre elles une pièce métallique à moins de prévoir dans ces parois des ouvertures qui provoquent de nouveau les inconvénients mentionnés dans le préanbule de ce mémoire.
Par rainure, il ² a lieu d'entendre non seulement un creux oblong ménagé uniquement a la surface du support, mais aussi un creux ménagé sur toute la longueur du support et lui constitue donc une fente dans le support.En général, la pre- mière forme mérite la préférence parce qu'une fente affaiblit trop fortement le support.
Dans une forme d'exécution avantageuse, la pièce métallique est pincée entre les parois de la rainure. Cette pièce peut affec- ter la forme d'une plaquette, éventuellement en matière élastique.
Cette pièce peut être introduite pliée dans la rainure et y être pincée par déformation. A cet effet, elle est choisie quelque peu plus large que la largeur de la rainure. La d@ormation peut résulter de l'élasticité même de la pièce, mais elle peut aussi être perma- nente et être produite par une force exercée de l'extérieur. La pièce peut être introduite pliée dans la rainure et elle s'y fixe alors par déformation. On peut aussi donner à la pièce la forme d'une ba- gue qui après l'introduction dans la rainure est pincée dans la di- rection transversale de la rainure. Les dimensions de la bague doi- vent être choisies quelque peu plus petites que la largeur intérieure de la rainure, de sorte que cette bague puisse se coincer lors du pinçage.
La pièce peut aussi être cimentée entre les parois.
L'invention concerne aussi une bobine électrique composée d'un support tel que spécifié ci-dessus, et sur lequel est appliqué un enroulement dont au moins une extrémité est fixée à une pièce métallique fixée dans la rainure.
La description du dessin annexé, donné à titte d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réa- lisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de la dite invention.
La fig. 1 montre en perspective une bobine munie d'un sup- port tubulaire, dans lequel la rainure est hélicoïdale.
La fig. 2 montre en perspective un support muni d'une rai- nure de profil rectangulaire.
La fig. 3 est une coupe à grande échelle de ce support.
La fige 4 montre un support tubulaire comportant un certain nombre de rainures, qui s'étendent sur toute la longueur du support.
Les fig. 5a - 5b, 6a - 8b, 7a - 7b, montrent des coupes par diverses rainures.
Les fig. 8a et 8b donnent une vue en plan d'une rainure munie d'une bague métallique.
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tion. La fig. 9 est une coupe d'une bobine conforme à l'inven- tion.
La bobine montrée sur la fig. 1 consiste en un support tubulaire 1 en matière isolante, dans lequel est fraisée une rainure 2. Dans cette rainure est fixée une pièce métallique 3, un boulon. A ce boulon est reliée l'une des extrémités de l'en- roulement 4. L'autre extrémité peut être fixée de façon arbitraire, éventuellement de la même manière.
Admettons que ni lors de la fabrication du support 1, ni lors de la mise en place de l'enroulement 4, on ne savait où se trouverait l'extrémité de cet enroulement. Le début de l'enroulement peut être fixé en un endroit arbitraire. Il y a lieu de veiller à ce que l'extrémité se trouve au-dessus de la rainure 2. Lorsque l'enroulement est mis en place sur le sup- port, on introduit la pièce métallique dans la rainure et on la fixe à proximité de la fin de l'enroulement.
Le support 1 montré sur la fig.2 consiste en une tige prismatique en matière céramique. Admettons que ce support porte à proximité de l'une de ses extrémités, une pièce métal- lique 3, qui y a été fixée d'une manière arbitraire. Cette pièce est par exemple cimentée dans une ouverture. Dans le support 1 est meulée une rainure 2, à profil rectangulaire. La rainure se trouve du côté du support écarté de la pièce métallique 3. Dans cette rainure est cimentée une seconde pièce métallique 3, qui est représentée à grande échelle sur la fig.3 Lorsqu'on a deter- miné l'emplacement de la fin de l'enroulement 4, la pièce métal- lique 3 est introduite dans la rainure 2 et y est fixée à l'aide d'une petite quantité de ciment 5.
Cependant, en général, la rainure ou les rainures s'éten- dront sur toute la longueur du support de la manière représentée sur la fig. 4. Le support représenté sur cette figure comporte des rainures dont les parois forment entre elles un angle de 20 en- viron. La fig. 5 explique la manière dont on mesure cet angle.
L'angle est positif, parce que les parois convergent vers l'in- térieur. Il va de soi que, lorsqu'on pince symétriquement entre les deux parois une pièce, par exemple une plaque métallique 6, cette plaque formera avec chaque paroi un angle de 10 . Cet angle est plus petit que l'angle de frottement moye entre les matières généralement utilisées pour la fabrication d'un support isolant et une pièce métallique. Il va cependant de soi que le danger d'échappement de la pièce diminue à mesure que l'angle formé par les parois est plus petit, par exemple lorsque ces parois sont parallèles comme c'est le cas dans les exemples montrés sur les fig. 2, 3 et 5b, ou, lorsque la rainure affecte, au moins en partie, la forme d'un trapèze, dont la grande base se trouve vers l'intérieur, comme le montrent les fig. 5c et 5d.
L'utili- sation du profil trapézoïdal présente l'avantage que la pièce métallique est pincée convenablement dans les angles formés par les parois.
On peut aussi aménager dans les parois latérales de la rainure au moins une gorge parallèle à l'axe de la rainure, cornue le montrent par exemple les fig. 6a et 6b. Il va de soi que cette réalisation empêche pratiquement l'échappement de la pièce métallique 6.
La fig. 7 montre une manière de pincer la pièce métal- lique 6. Cette pièce affecte ici la forme d'une plaquette, en cuivre rouge par exemple. Initialement, cette plaquette est n -
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incurvée de la manière représentée sur la fig. 7a. Sous cette forme, la plaquette 6 peut être facilement introduite dans la rainure 2, et à l'aide d'un ooinçon métallique 7, elle est aplatie (voir fig. 7b) jusqu'à ce qu'elle soit pincée entre les
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parois de la rainure, ce qui est schéiiiitiqueinent représenté sur la fig. 7c. La pièce métallique peut aussi affecter la forme d'une bague, comme le montre la fig. 8a par exemple. Le diamètre extérieur de la bague est quelque peu plus petit que la largeur de la rainure, ce qui permet d'introduire facilement la bague dans la rainure.
Ensuite la bague est aplatie dans une direction transversale à celle de la rainure, ce qui lui donne la forme représentée sur la fig. 8 bis.
Les extrémités d'un enroulement à appliquer sur ce support peuvent être fixées à cette pièce, par exemple par soudure. La fig. 9 montre en coupe une bobine composée d'un tel support et de deux enroulements 9. Les extrémités des enroulements sonsoudées en 10.
Il va de soi que la mise en place des pièces métalliques peut être faite soit avant, soit après l'enroulement. Le premier cas se présente, lorsqu'on connait l'emplacement des extrémités de l'enroulement avant de procéder à l'enroulement.
En général, les supports obtenus par extrudage à l'aide d'une presse à torsader seront les meilleur marché. De ce point de vue, on s'efforcera d'éviter les formes de construction montrées sur les fig. l à 3 et l'on choisira de préférence un support dans lequel les rainures s'étendent sur toute la longueur, comme c'est le cas pour le support montré sur la fig.4.
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IR E S U 1'1. E .
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DESCRIPTIVE MEMORY
SUBMITTED IN SUPPORT OF A REQUEST
OF PATENT OF INVENTION the Company called: N. V. PHILIPS 'GLOEILAMPENFABRIEKEN. Cylindrical support in insulating material. Dutch patent application in his favor of December 10, 1943.
The invention relates to a cylindrical support made of insulating material and in particular to a tubular coil support. Preferably, the insulating material is of low dielectric loss. These tubular supports are commonly used in electrical apparatus for winding coils used in tuned circuits and in medium frequency transformers. However, the support, frequently made of synthetic resin or ceramic material, can also carry other electrical members, for example the turns of a coiled resistor or the contacts of a switch. In various cases, the surface of the support is therefore lined with conductive parts which must be fixed to the support.
In an electric coil, these are for example the two ends of the winding or, in the case of large coils, the actual turns of the coil. It is customary to provide for this purpose in the support openings used to fix the components either by screws, pa, r rivets or using a cement. However, in the manufacture of the support, the exact location of the fixing points, in particular their distance from the ends of the support, is not known, so that the arrangement of the aforementioned openings requires a special operation.
The invention relates to a form of construction and a method of manufacture which allow one or more fasteners, generally constituted by metal parts, to be easily fixed to the support at any desired location, and in particular at any distance. desired from the ends of the support.
According to the invention, the surface of the support comprises at least one groove which extends over at least part of the length of the support. Preferably, the groove or grooves extend over the entire length of the support. In the first case, the groove can be shaped during the molding of the support or it will be ground or milled subsequently; in the latter case, it is possible to fabricate the support by extrusion using a die of suitable profile. Preferably, the groove will be parallel to the generatrix of the support. In an advantageous embodiment of the support, in particular for the use of a part to be clamped between the walls of the groove, the walls of this groove form between them an angle at most equal to 20.
This angle is considered to be positive when the walls of the groove converge inwards; Against, jeangle is negative, therefore algebraically smaller than 20, when the walls diverge inward. This angle is chosen because of the normal friction to be expected between the walls and the part to be clamped.
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This friction angle is at least 10, therefore, when making sure that the angle formed by the two walls is at most equal to 20, iL is µ provide that a part clamped between these walls, will not tend to escape. In general, the angle will be chosen smaller than 20. Preferably, oa will ensure that at least in one place inside the groove, the width of the profile is at least equal to the width of the opening. For this purpose, the side walls of the groove may include at least one groove parallel to the axis of the groove. This groove will fix the metal part. The groove can partially affect the shape of a trapezoid, the large base of which is turned inward.
There are already cylindrical supports provided with ribs parallel to the generator of the cylinder. These supports more or less affect the shape of a star. If we can speak here of grooves between the ribs, the walls of these grooves diverge outwardly in such a way that it is not possible to fix a metal part between them unless there is provision in these walls openings which again cause the drawbacks mentioned in the preamble to this brief.
By groove, it ² should be understood not only an oblong hollow formed only on the surface of the support, but also a hollow formed over the entire length of the support and therefore constitutes a slot in the support. In general, the first This shape deserves preference because a slit weakens the support too much.
In an advantageous embodiment, the metal part is clamped between the walls of the groove. This part may have the shape of a plate, possibly made of elastic material.
This part can be inserted folded into the groove and pinched there by deformation. For this purpose, it is chosen to be somewhat wider than the width of the groove. The d @ ormation can result from the very elasticity of the part, but it can also be permanent and be produced by a force exerted from the outside. The part can be inserted folded into the groove and it is then fixed there by deformation. It is also possible to give the part the shape of a ring which, after introduction into the groove, is clamped in the transverse direction of the groove. The dimensions of the ring should be chosen somewhat smaller than the inner width of the groove, so that this ring can get stuck when clamping.
The part can also be cemented between the walls.
The invention also relates to an electric coil composed of a support as specified above, and to which is applied a winding, at least one end of which is fixed to a metal part fixed in the groove.
The description of the appended drawing, given as a non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the text and from the drawing, of course, forming part of said invention.
Fig. 1 shows in perspective a reel provided with a tubular support, in which the groove is helical.
Fig. 2 shows in perspective a support provided with a groove of rectangular profile.
Fig. 3 is a large-scale section of this support.
Fig. 4 shows a tubular support comprising a number of grooves which extend over the entire length of the support.
Figs. 5a - 5b, 6a - 8b, 7a - 7b, show sections by various grooves.
Figs. 8a and 8b give a plan view of a groove provided with a metal ring.
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tion. Fig. 9 is a sectional view of a reel according to the invention.
The coil shown in fig. 1 consists of a tubular support 1 in insulating material, in which a groove 2 is milled. In this groove is fixed a metal part 3, a bolt. To this bolt is connected one of the ends of the roller 4. The other end can be fixed arbitrarily, possibly in the same way.
Let us admit that neither during the manufacture of the support 1, nor during the installation of the winding 4, we did not know where the end of this winding would be. The start of winding can be fixed at any arbitrary location. Make sure that the end is above the groove 2. When the winding is placed on the support, the metal part is introduced into the groove and fixed nearby. of the end of the winding.
The support 1 shown in fig.2 consists of a prismatic rod of ceramic material. Let us assume that this support carries near one of its ends, a metal part 3, which has been fixed to it in an arbitrary manner. This part is for example cemented in an opening. In the support 1 is ground a groove 2, with a rectangular profile. The groove is on the side of the support away from the metal part 3. In this groove is cemented a second metal part 3, which is shown on a large scale in fig.3 When the location of the end has been determined. of the winding 4, the metal part 3 is introduced into the groove 2 and is fixed there using a small quantity of cement 5.
In general, however, the groove or grooves will extend the entire length of the carrier as shown in FIG. 4. The support shown in this figure has grooves the walls of which form an angle of approximately 20 between them. Fig. 5 explains how to measure this angle.
The angle is positive, because the walls converge inward. It goes without saying that, when a part, for example a metal plate 6, is clamped symmetrically between the two walls, this plate will form an angle of 10 with each wall. This angle is smaller than the average friction angle between the materials generally used for the manufacture of an insulating support and a metal part. However, it goes without saying that the danger of escaping the part decreases as the angle formed by the walls is smaller, for example when these walls are parallel as is the case in the examples shown in FIGS. 2, 3 and 5b, or, when the groove has, at least in part, the shape of a trapezoid, the large base of which is inward, as shown in Figs. 5c and 5d.
The use of the trapezoidal profile has the advantage that the metal part is properly clamped in the angles formed by the walls.
It is also possible to arrange in the side walls of the groove at least one groove parallel to the axis of the groove, retort shown for example in FIGS. 6a and 6b. It goes without saying that this embodiment practically prevents the escape of the metal part 6.
Fig. 7 shows a way of gripping the metal part 6. This part here takes the shape of a plate, in red copper for example. Initially, this platelet is n -
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curved in the manner shown in FIG. 7a. In this form, the plate 6 can be easily inserted into the groove 2, and with the aid of a metal punch 7, it is flattened (see fig. 7b) until it is clamped between the holes.
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walls of the groove, which is schéiiiitiqueinent shown in FIG. 7c. The metal part can also take the shape of a ring, as shown in fig. 8a for example. The outer diameter of the ring is somewhat smaller than the width of the groove, which makes it easy to insert the ring into the groove.
Then the ring is flattened in a direction transverse to that of the groove, which gives it the shape shown in fig. 8a.
The ends of a winding to be applied to this support can be fixed to this part, for example by welding. Fig. 9 shows in section a coil made up of such a support and two windings 9. The ends of the windings are welded at 10.
It goes without saying that the installation of the metal parts can be done either before or after winding. The first case arises when the location of the ends of the winding is known before proceeding with the winding.
In general, media obtained by extrusion using a twist press will be the cheapest. From this point of view, an effort will be made to avoid the construction forms shown in FIGS. 1 to 3 and one will preferably choose a support in which the grooves extend over the entire length, as is the case for the support shown in fig.4.
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