<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements aux rhéostats.
Cette invention est relative aux rhéostats ou résistances électriques variables et plus particulièrement aux petits rhéostats tels que céux qui sont employés communément pour le contrôle du volume dans les récepteurs radiophoniques.
Lorsque de tels rhéostats sont appelés à supporter . fréquemment des écarts de température relativement élevés ainsi que l'action combinée de hautes températures et de forte humidité que l'on rencontre dans les climats tropicaux, il est essentiel qu'ils soient protégés contre la pénétration de l'humidité et d'autre part qu'ils soient c-onstruits de telle façon que les contacts mobiles et la résistance avec laquelle ils coopèrent ne soient pas exposés à l'humidité. Le but principal de la présente invention est de procurer une construction de rhéostat hermétique relativement simple et peu coûteuse, qui permette d'utiliser un rhéostat normal tel qu'employé dans les climats tempérés et n'impose pas une construction spéciale de l'appareil complet.
Le rhéostat perfectionné suivant la présente invention est rendu hermétique pour l'emploi sous les conditions tropicales en l'enfermant dans un boîtier métallique dont une extrémité fermée, ou fond, est traversée par un pivot servant au réglage dé la résistance, tandis que l'autre extrémité du boîtier est fermée par un disque d'obturation en caoutchouc ou.'matière semblable résistant à l'eau, à travers laquelle passent les conducteurs desservant la.
résistance,cette extrémitédu boîtier étant hermétiquement scellée par sertissagedans la surface extérieure du disque de scellement, à la fois des bords du boîtier et des brides des rivets tubulaires ou des bords circulaires des oeillets fixés aux conducteurs, de façon que le disque de scellement soit comprimé et déformé pour rendre étanches à l'eau les joints entre le caoutchouc et le métal qui y est serti.
Le boîtier a, de préférence, la forme d'une cuvette et peut être fait par exemple en aluminium ou/autre métal non cassant.
Ce mode de scellement s'applique particulièrement à la construction dite miniature et dans le rhéostat perfectionné suivant la présente invention, qui permet de réduire'considéra-
<Desc/Clms Page number 2>
blement les dimensions par rapport à la construction pormale, l'élément résistant est supporté par le disnue scellant' le bottier tandis que le pivot de réglage, portant un contact mobile oui coopère avec l'élément résistant, est supporté par un coussinet à l'extrémité fermée ou fond du boîtier, de sorte nue c'est le boîtier lui-même;façonné en forme de cuvette qui joue le rôle de support mécanique du rhéostat.
L'invention peut être mise à exécution de différentes ma- nières; deux forces d'exécution convenant au contrôle du volume sont représentées à titre d'exemple dans les dessins annexas.
Dans ces dessins:
La figure 1 montre une des constructions en Elévation de côté.
La figure2 est une coupe longitudinale suivant la ligne II-II de la figure 4, avec arrachement et à plus grande Echelle.
La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2.
La figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2.
La figure 5 montre le rhéostat en élévation en bout, vu de droite à gauche sur la figure 1.
La figure 6 est un schéma des connexions électriques à. l'intérieur du boîtier du rhéostat.
La. figure 7 est une coupe fragmentaire d'une variante du scellement des conducteurs électriques, là où ils passent à tra- vers les disnues d'extré@ité.
La figure 8 montre une disposition modifiée des bagues d'étanchéité entre le pivot de réglage et son coussinet.
La figure 9 est une vue, similaire à celle de la figure 1, d'une construction codifiée du rhéostat.
La figure 10 montre le rhéostat en élévation en bout, vu de droite à gauche sur la figure 9.
La figure 11 est une vue, similaireà celle de la figure 1, de la construction modifiée montrée sur les figures 9 et 10 nais à plus grande échelle.
Les figures 12, 15 et 14 sont respectivement des coupes suivant les lignes XII-XII, XIII-XIII et XIV-XIV de la figure 11.
La figure 15 est un schéma des connexions électriques à à l'intérieur du boîtier du rhéostat représenté sur les figures 9 à 14 inclusive-cent, et :
Les figures 16 et 17 représentent deux forces modifiées de rivets tubulaires qui peuvent s'employer pour n'importe laouelle des constructions ci-dessus décrites.
Dans la construction représentée sur les figures 1 à 6 le rhéostat lui-même est du type usuel consistant en un disque A de @
<Desc/Clms Page number 3>
matière isolante rigide portant sur une de ses surfaces un élé- ment de résistance B consistant en une bande plate d'une matière conductrice résistante, comme par exemple, un composé de carbone fa- çonné én anneau mais interrompu pour présenter deux extrémités Bl, B2 espacées l'une de l'autre qui sont respectivement connectées par les rivets BS, B4 à deux bornes B5, B6 posées dans des renfonce- ments B7 du disque A.
Un contact mobile C, consistant en plu- sieurs doigts ou fils formant ressorts, appuie élastiquement sur la bande B pour maintenir le contact et est supporté par un bras de contact mobile isolant Cl dont une extrémité se fixe sur un pivot D traversant le centre du disque A. Le coussinet principal du pivot D consiste en une buselure métallique E fixée par moulage au disque A, comme le montre la figure 2, le coussinet E dépas- sant le disque du côté opposé à la bande B. Le pivot de réglage
D s'étend au delà de l'extrémité du coussinet E et, après assem- blage, est muni d'un bouton de manoeuvre Dl qui y est fixé.
Un anneau métallique C2 porté par le bras de contact Cl et relié au contact à ressort C par une bande métallique fixée au bras
Cl par un rivet C3, est en contact à glissement avec un contact à ressort bifurqué C4 connecté par le rivet C5 à une troisième borne C6 placée dans un des renfoncements B7 du disque A. Le pivot
D est maintenu en position dans le coussinet E, de manière qu'une pression appropriée s'exerce entre les contacts B, C et C2, C4, par une rondelle fendue D2 prise dans une rainure annulaire D3 du pi- vot D et constituant ainsi une butée en forme de bride portant contre l'extrémité extérieure du coussinet E. L'extérieur du cous- sinet E est fileté poux recevoir un écrou El qui se visse sur la pièce E pour maintenir solidement le rhéostat dans le boîtier métallique F.
Afin de rendre le rhéostat capable de supporter les cli- mats tropicaux, suivant l'invention, on l'enferme dans le boîtier métallique F qui a, en substance, la forme d'une cuvette et dont le fond est percé d'une ouverture F1 par laquelle passent le pivot D et une partie du coussinet E. Une mince plaque annulaire
Gl en matière isolante, par exemple en fibre, en éléphantide ou toute matière similaire,et d'un diamètre quelque peu infé- rieur au diamètre intérieur du boîtier F est placée dans ce der- nier avant d'y monter le rhéostat et sert à empêcher tout contact métallique entre le boîtier F et l'une quelconque des bornes
B5, B6, C6 placées sur le disque principal A de l'appareil.
Le joint entre le bord de l'ouverture Fl dans le fond du boîtier F et le coussinet E est scellé hermétiquement. Lorsque le métal du boîtier F et le coussinet E peuvent aisément se sou- der, ce scellement peut s'effectuer en coulant de la soudure le long du bord de l'ouverture Fl après que le rhéostat a été mis en place.
Lorsque néanmoins, comme il est d'usage et préférable, le boîtier F est fait d'aluminium et ne peut par conséquent pas se souder aisément, le joint hermétique est constitué en compri- mant entre le disque isolant Gl et l'intérieur de l'extrémité du revêtement F, une rondelle G en caoutchouc ou autre matière sem- blable résistant à l'eau, comme par exemple le caoutchouc syn- thétique "Néoprène". La rondelle de caoutchouc G est enfilée sur le coussinet E après le disque isolant Gl et le boîtier F est embouti pour former un renfoncement F2 autour de l'intérieur de l'ouverture Fl afin que la rondelle G soit prise dans le refonce- ment annulaire,
empêchant ou réduisant ainsi toute expansion radiale de la rondelle vers l'extérieur lorsqu'elle est compri- mée # de façon à rendre le joint étanche à l'humidité et à l'eau, par l'écrou El qui, lorsqu'il est serré, attire le rhéostat vers le fond du boîtier F de sorte que la rondelle G se trouve comprimée entre le disque A et le fond du boîtier. axialement. La rondelle G est comprimée,
<Desc/Clms Page number 4>
L'expansion radiale intérieure de la rondelle G résultant de cette compression, a pour effet de serrer la rondelle G sur le coussinet E, aidant ainsi à rendre le joint étanche à l'humidité.
Un renflement supplémentaire F6 est formé au bord extû- rieur du boîtier F et fait saillie vers l'extérieur au-delà du renfoncement F2. Les profondeurs relatives de ces deux parties sont de préférence telles que, lorsque l'écrou El est serré à fond, sa face extérieure soit approxi@ativement de niveau avec le bourrelet extérieur F6. Le fond du boîtier du rhéostat peut donc être serré contre la surface du panneau (indiquée en T) sur leouel il est monté. Un écrou E2 sur le coussinet fileté E permet de fixer le rhéostat sur le panneau T.
Le disque A du rhéostat, avec la rondelle isolante Gl, porte contre la surface annulaire F7, contre laquelle il est serré par l'écrou El. La rondelle isolante Gl est disposée de préférence pour recouvrir l'extérieur de la rondelle élastique G qui par conséquent porte directement contre le disoue moulé A plus impénétrable à l'humidité.
En vue de prévenir la rotation accidentelle du rhéostat lorsqu'il est monté sur le panneau T, le boîtier F peut être pourvu d'un renfoncement F8 qui peut coopérer avec une broche ou la tête d'une vis fixée dans le panneau T.
L'extrémité ouverte F3 du boîtier F est fermée par un disoue de scellement H en caoutchouc ou matière analogue imper- méable à l'eau, comme par exemple du "Néoprène" oui s'adosse à un disque intérieur de support Hl fait en matière Isolante rigide, par exemple "Bakélite", le bord du disoue Hl tant serti dans un bourrelet annulaire F4 form près du bord du boîtier F, par moletage ou tout autre procédéde façonnage convenable. Le scelle- ment hermétique est obtenu en sertissant le bord F5 du boltier F de telle façon qu'il pénètre et déforme la surface extérieure du disque de scellement H en caoutchouc ou succédané, sans le perforer.
Les conducteurs J, J1; J2, aboutissant aux trois bornes B5, B6, C6, traversent aussi des ouvertures espacées dans les disoues H et Hl. Trois rivets tubulaires K traversent les deux disques H, Hl, les bords des brides extérieures des rivets étant refoulés dans la surface extérieure du disque de caoutchoucH de façon à le déformer et à constituer par le fait un joint étanche à l'humidité et à l'eau comme dans le cas du joint F5 avec le bord du boîtier F. Les conducteurs J, Jl, J2 traversent axiale- ment les rivets K et y sont scellés par une soudure K1 qui ferme également les trous des rivets K.
En variante, chaque conducteur J3 (figure 7) peut être muni d'oeillets métalliques en forme de plateaux ou de rondelles K2 qui leur sont soudés après assemblage, le bord de chaave rondelle extérieure K2 étant retourna et pressé dans la surface extérieure du disque H pour réaliser le scelle- ment désiré.
Pour que le coussinet du pivot D puisse aussi servir de boite à bourrage, le pivot est pourvu d'une gorge annulaire D4 laquelle est remplie, avant l'assemblage, d'une huile ou d'une graisse résistant à l'eau qui sert aussi de lubrifiant. De plus, dans le pivot D sont creusées deux gorges annulaires de retenue D5 situées respectivement de part et d'autre de la gorge D4.
Chaque gorge D5 renferme une bague ou rondelle D6 en matière sem- blable au caoutchouc résistant à l'eau, comme par exemple, du néoprène ou de l'hycar-or, le diamètre intérieur de la bague D6
<Desc/Clms Page number 5>
étant moindre que le diamètre du fond de la gorge correspondante, tandis que le diamètre extérieur de la bague est légèrement plus grand que le diamètre intérieur du coussinet E.
Les ba.gues D6 sont de préférence en caoutchouc synthéti- que comme, par exemple, du néoprène ou touautre matière convenable semblable au caoutchouc et résistant'à l'huille pour empê- cher toute détérioration par l'huile ou la graisse se répandant sur la surface du pivot et de son coussinet en s'échappant 'de la gorge D4. Par conséquent, après l'assemblage, les bagues D6 étrei- gnent élastiquement le pivot et sont comprimées radialement entre le pivot D et l'alésage du coussinet E et, tout en permettant la libre rotation du pivot D, complètent l'action du joint à huile D/4 pour empêcher toute entrée d'humidité.
Au lieu que les gorges de retenue soient creusées dans le pivot D, des gorges 7 (figure 8) peuvent être pratiquées dans le coussinet E en supplément du joint à huile D4 du pivot D, le diamètre extérieur de chaque bague' élastique D8 étant plus grand que le diamètre du fond de la gorge correspondante D7, tandis que le diamètre intérieur de la bague est sensiblement plus petit que le diamètre du pivot D.
Dans le but de limiter le mouvement angulaire du pivot D et par conséquent le déplacement du contact mobile C sur l'élé- ment de résistance B, une butée Al formant partie intégrante du disque A coopère avec un tenon A2 porté par le pivot D.
La construction ci-dessus décrite se prête spécialement au montage dans les coffrets des récepteurs de radio ou d'autres appareillages dont lé coffret est scellé pour empêcher l'entrée de l'humidité. A cette fin on peut disposer dans la gorge F7 (figures 2 et 3) un anneau de néoprène ou d'autre matière conve- nable, de sorte que, quand l'écrou E2 à l'extérieur de l'enveloppe est serré, le dit anneau est comprimé et maintenu contre toute expansion latérale par la, gorge F7. Cet anneau scelle par conséquent l'ouverture du boîtier par. laquelle passe la pièce E.
Dans la construction modifiée montrée dans les figures 9 à 15, les dimensions peuvent être considérablement réduites en tant que comparées aux constructions normales de rhéostats ou de régulateurs de volume,'l'élément de résistance L étant supporté par le disque rigide isolant de renforcement M associé au disque de scellement N en caoutchouc ou matière analogue. Le pivot de réglage 0, partant le contact mobile 01 oui porte contre la bande constituant l'élément de résistance L, tourne dans la pièce P' servant de coussinet et faisant corps avec le fond R1 du boîtier métallique R. Par-.conséquent le boîtier R lui-même, façonné en forme de cuvette comme le montre la figure 11, supporte mécani- quement le rhéostat.
Dans cette construction le boîtier R et la pièce P peuvent être formés de deux pièces de bronze, soudées ensemble pour former un joint hemétique, auquel cas il est recom- mandable de les plaquer d'étain ou de cadmium pour accroître leur résistance à la corrosion par une atmosphère humide. En variante, ces deux parties peuvent être faites en'une pièce, par exemple par extruda.ge, auquel cas elles peuvent être constituées, par exemple, d'aluminium dur ou d'un alliage d'aluminium. Comme le montre clairement la figure 12, l'élément de résistance L du type plat, formé en anneau présentant une solution de continuité, repose sur ou dans un renfoncement de la face intérieure du disque rigide M auquel s'adosse le disque de scellement en matière analogue au caoutchouc N.
Les trois conducteurs Ç% Q2,.Q traversent respecti- vement trois rivets tubulaires QS,,Q4, Q5, chaque rivet passent à travers les deux disques M et N. Les deux rivets Q3, Q4 sont respectivement connectés électriquement aux deux extrémités de l'élément de résistance L et fixent celui-ci au disque rigide M
<Desc/Clms Page number 6>
\figure 12 et 15) tandis que le troisième rivet Q5 est connecta electriouement à 'un organe 'bifurque de contact élastique dont les deux bras S portent des contacts SI'qui tous deux appuient contre une plaque métallique O2 posée sur ou dans un renfoncement de la surface extérieure du disque isolant O3, lequel est moulé autour du pivot de réglage 0.
Le contact mobile O1 est constitua par une languette de la plaque O2 coudre vers le haut ainsi que le montre la figure 13, cette plaque 'tant fixée au disnue O3 par des languettes de fixation 04 faisant partie intégrante de la plaque O2, passant dans des encoches du disoue O3 et repliées à l'arrière du disque comme le montre la figure 14. Un arrêt R2 fait d'une pièce avec le boîtier R coopère avec une nervure 06 formée sur le disque ou bloc 03 de façon à limiter la rotation angulaire du pivot 0 et par conséquent le parcours du contact O1 sur l'élément de résistance L.
Le contact mobile 01 et les contacts S, Sl peuvent être de toute forme convenant à un bon et durable contact frottant respectivement avec l'élément de résistance L et la plaque O2, mais ces contacts seront faits de préférence d'un métal élasti- que peu flexible qui peut être recouvert superficiellement d'ar- gent, de nickel ou d'un autre métal non oxydable, une protubéran- ce étant emboutie à ou près des extrémités de chaque bras de contact afin que la surface coopérante L ou O2 soit en contact avec un profil curviligne.
En variante, on peut doubler le contact 01 de façon qu'il y ait un double point de contact avec l'élément L, en cou- dant vers le haut à partir de 1'élément 02 une seconde languette de sorte que le second contact soit très proche du premier. Sui- vant uneiautre variante, on peut employer un contact à. fils mvl- tiples similaire à celui montré sur la figure 2 et fixé à la plaque 02. De tels contacts multiples sont disposas de préférence de façon que leurs points de contact avec l'élément de résistance L se placent en substance sur une ligne radiale.
Le scellement à une extr'mit-' du boîtier s'effectue comme on l'a décrit en se référant à la figure 2, c'est-à-dire en sertissant les brides extérieures des rivets O3, Q4, Q5 dans la surface extérieure du disoue de scellement N en succédant de caoutchouc et puis en soudant les conducteurs de telle façon que les extrémités extérieures des rivets soient fermées comme on le voit en Q6. A l'autre extrémité du boîtier R la pièce P est filetée extérieurement pour recevoir l'écrou de serrage Tl par lequel le rhéostat est fixé au panneau T, tandis oue le pivot de réglage est maintenu en place par une rondelle fendue T2, comme décrit ci-dessus.
En variante, le pivot 0 peut être pourvu d'un collier ou son équivalent à son extrémité intérieure qui pénètre dans le boîtier R (ou bien le bloc d'isolement O3 peut servir dnns ce but).
On remarquera que les dimensions des différentes par- ties sont telles que quand les disques d'extrémité M et N sont mis en place et le bord du boîtier est serti pour constituer le scellement hermétique, les contacts mobiles 01 doivent appuyer contre l'élément L avec la pression appropriée tandis aue les contacts S1 appuient contre la plaque 02.
Le coussinet du pivot 0 est rendu hermétique au moyen de la gorge à huile V et des deux gorges de retenue Vl contenant les bagues compressibles V2, comme on l'a décrit en se référant à la figure 2, quoioue l'on puisse employer les dispositions de la figure 8.
<Desc/Clms Page number 7>
Au lieu des rivets tubulaires K ou Q3, Q4, Q5 décrits ci-dessus, cha.que rivet peut être pourvu d'une douille tubulaire
W (figure 16) à son extrémité intérieure pour le rivetage et le soudage au conducteur associé à l'intérieur du boîtier,une bride Wl formant partie intégrante étant rabattue ou pressée sur le rivet pour faire prise dans la surface extérieure du disque élastiaue de scellement H ou N. L'extrémité extérieure du rivet possède ou bien une borne à souder W2, comme le montre la figure
16, ou un tronçon fileté µ15 (qui peut lui-même porter une pièce à souder) pour recevoir un écrou de borne W4 comme le montre la figure 17.
Des essais étendus ont montré qu'un régulateur de volume conforme à cette invention non seulement peut résister aux essais normaux sous les conditions tropicales, mais peut en fait ré- sister à une température de 100 C. à 100% d'humidité relative pendant des périodes prolongées sans qu'aucune humidité 'ne pénè- tre dans le boîtier. Il supportera aussi une immersion continue dans l'eau pendant des périodes notables sans infiltration dans le boîtier.
De plus, la construction d'après les figures 9 à 15 n'exige qu'un nombre minimum de pièces qui sont agencées de façon à faciliter la construction miniature. Ainsi, par exemple, avec cette construction un régulateur de volume à l'épreuve des climats tropicaux possédant les caractéristiques normalement requises pour des récepteurs radiophoniques, peut avoir un boîtier plus petit que trois quarts de pouce en diamètre et un demi-pouce en longueur. Un autre avantage de la construction, s'ajoutant à la très grande réduction de format comparativement aux régula- teurs de volume normaux, est la. plus grande dissipatin de chaleur obtenue par l'emploi d'un. boîtier métallique comme principal support mécanique.
De même que dans la construction décrite en se référant aux f-igures 1 à 8, le rhéostat décrit par référence aux figures 9 à 15 peut avoir une gorge annulaire dans le fond Rl du boîtier, pour loger une rondelle élastique emprisonnée et serrée contre le panneau T de façon à sceller l'ouverture du fond du boîtier quand le rhéostat est monté dans un coffret scellé pour s'opposer à l'entrée de l'humidité.
Il est entendu que les constructions ci-dessus décrites ne sont données qu'à titre d'exemple et que des modifications de détails peuvent être apportées, dans le cadre de cette invention, selon la forme et l'usage du rhéostat. Ainsi par exemple, a.lors que l'invention a été décrite comme s'appliquant à un régulateur de volume'du type circulaire avec un élément de résistance plat en matière composée, le corps du rhéostat peut être de n'importe quelle autre forme convenable et l'élément peut être disposé de n'importe quelle autre manière convenable, par exemple. sur champ, et peut consister en une composition conductrice ou être en fil bobiné. Il doit être aussi entendu que, là où c'est praticable, on peut employer tous matériaux pouvant convenir, autres que ceux spécifiquement mentionnés.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.