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BELL TELEPHONE MANUFACTURING COMPANY BOITIERS METALLIQUES POUR PIECES DETACHEES ELECTRIQUES.
La présente invention est relative à des boitiera métal- liques pour pièces détachées électriques tels que des condensateurs et autres éléments d'impédance et particulièrement à ceux qui peu- vent être hermétiquement obturés.
Il arrive fréquerument, dans l'industrie des communica- tions électriques, qu'il est nécessaire d'enfermer les pièces déta- chées dans des boitiers hermétiquement obturés pour empêcher la pé- né-tration d'humidité ou la fuite de substances d'impregnatio telles que paraffine ou analogues. Il en est particulièrement ainsi dans le cas des condensateurs électriques mais cette nécessité n'est pas limitée auxdits condensateurs. L'expérience a montré qu'il est généralement peu satisfaisant de compter sur la soudure pour assurer les joints mécaniques des boitiers métalliques de telles pièces
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détachées.
On doit, de préférence, utiliser la soudure uniquement comme organe de calfatage ou d'étanchéisation et elle ne doit pas être soumise à des efforts mécaniques. A cet effet, il est de plus en plus courant d'établir des boitiers avec un minimum de joints, les pièces étant obtenues directement par emboutissage à partir de feuilles métalliques et des joints par agrafage ultérieurement trem- pés dans de la soudure étant effectués là où ils sont essentiels. titre de variante à l'utilisation de joints agrafés, la présente in- vention envisage particulièrement un type de construction qui assure une résistance mécanique convenable et qui est cependant très facile à souder.
Ce type rappelle les boîtiers bien connus de savon de toilette qui sont généralement constitués par deux moitiers de matière plastique mince comportant un corps et un couvercle ayant approxima- tivement la même profondeur. Une forme analogue de boitier peut aisé- ment être obtenue à partir d'une feuille métallique emboutie et con- stitue une forme convenable pour les applications envisagées.
La présente invention consiste, en conséquence, en un boîtier pour pièces détachées électriques telles qu'un élément d'im- pédance, ou pour plusieurs éléments de ce type comportant deux pièces embouties en forme de cuvette à bords rabattus vers le haut, le bord de l'une desdites pièces étant adapté étroitement à l'intérieur du bord de l'autre pièce, de telle manière que les deux bords soient superposés et en contact l'un avec l'autre, sur pratiquement toute la surface dudit bord intérieur pour former l'espace clos dudit boi- tier; une ou plusieurs connexions sont montées sur l'une desdites pièces pour permettre l'établissement des liaisons électriques avec les électrodes de la ou desdites pièces détachées.
Suivant la pratique actuelle, les bornes utilisées pour le boitier métallique sont, de préférence, pourvus de joints du type métal-verre tels que les joints Kovar.
Le type de construction ci-dessus permet également de résoudre le problème de la fabrication d'un condensateur au mica ar- genté à boîtier métallique hermétique, de dimensions et de poids
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suffisamment réduits pour être suspendu par ses éléments de con- nexion au câblage du montage. En conséquence, la présente invention prévoit également un tel condensateur utilisant ce type de boitier métallique.
D'autre part, on a constaté que le boitier métallique, conforme à certaines caractéristiques de l'invention, peut être également utilisé même si un scellement hermétique n'est pas néces- saire. par suite, l'invention prévoit des méthodes de fabrication de pièces détachées électriques (telles que, par exemple, un conden- sateur à imprégnation de paraffine) qui doivent être hermétiques, d'une part et pour des pièces détachées (telles que, par exemple, un condensateur impregné à l'aide d'un bitume) pour lesquelles un scellement hermétique n'est pas nécessaire, d'autre part, Comme on le comprendra aisément d'après la description qui suit, les deux types ne nécessitent qu'une simple interversion des rebords intérieur et extérieur ; les boitiers métalliques de pièces détachées de même dimension'peuvent être identiques.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des- cription détaillée quissuit et à l'examen des dessins joints qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de mise en oeuvre de ladite invention.
La figure 1 est un plan d'une pièce d'un boitier métal- lique conforme à certaines caractéristiques de l'invention.
La figure 2 est un profil de la même pièce.
La figure 3 est une vue en bout de l'une des parties du boitier perforée pour recevoir les éléments de connexion métal-verre.
La figure 4 est une vue en bout de l'autre partie qui coopère avec celle de la figure 3.
La figure 5 est un profil avec coupe partielle d'un boi- tier vide assemblé suivant certaines caractéristiques de l'invention.
La figure 6 est une coupe transversale d'un condensateur au mica argenté également assemblé suivant certaines caractéristiques
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de l'invention.
La figure 7 est une vue analogue d'une variante.
La figure 8 est un plan du condensateur de la figure 6.
Les caractéristiques de l'invention seront aisément com- prises en considérant la fabrication d'une réalisation particulière pour laquelle on peut choisir un condensateur au papier à deux élé- ments, par exemple de 1 uF avec un élément de connexion commun.Deux pièces sont embouties en forme de cuvette rectangulaire à coins arrondis à partir de laiton ou autre méteil convenable en feuilles.
Les deux pièces ont approximativement les mêmes dimensions et les mêmes formes. Comme représenté sur les figures 1 et 5, une ouverture emboutie est prévue dans la paroi de l'une des pièces, de telle ma- nière que le contenu du boitier puisse être imprégné ultérieurement.
Dans cette réalisation, le rebord rabattu vers le haut 2' de celle des moitiés du boîtier qui doit être la pièce extérieure, est légèrement plus profond que le rebord 2 de l'autre moitié, tandis que les autres dimensions sont telles que les deux moitiés puissent l'une être placées bord à bord et)glissée à l'intérieur de l'autre, comme représenté sur la figure 5. Dans la réalisation considérée, une re- bord extrême 3 de la moitié extérieure comporte trois ouvertures, tel que représenté sur la figure 3 et est muni de scellements de verre Kovar comme en 4 sur la figure 5. Le rebord extrême correspondant 5 comporte des fentes, comme représenté sur la figure 4, pour laisser passer les scellements Kovar.
Les éléments de condensateur sont dé- posés dans la moitié extérieure du boîtier et reliés aux éléments de connexion. La moitié intérieure du boîtier peut alors être adaptée et mise en place jusqu'à ce que le rebord 2 chevauche les rebords incurvés 5 de la partie extérieure du boitier, comme représenté sur la figure 5. Les fentes du rebord terminal laissent passer les scel- lements 4 et les fils de connexion. Le rebord extérieur 2' est alors légèrement rabattu sur le rebord incurvé de la partie intérieure du. boîtier et l'on fait couler de la soudure le long du rebord pour obturer l'interstice, comme indiqué en 7. Le bottier et son contenu peuvent alors être séchés et impregnés dans le vide, l'ouverture 1 étant finalement obturée à la soudure.
Le boîtier résultant est alors
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symétrique et il n'y a aucun joint saillant; on obtient un minimum d'espace non utilisé et, ce qui est particulièrement important, la soudure n'est pas soumise à des efforts mécaniques et agit uniquement comme moyen d'obturation. Si on le désire, des pattes de fixation peuvent être adaptées dans une position convenable quelconque, soit après l'obturation, soit alors d'une phase antérieure de la fabrica- tion. comme mentionné ci-dessus, on a constaté que le boitier envisagé convient parfaitement, même si une obturation hermétique n'est pas nécessaire, par exemple, pour un condensateur à remplissage de bitume, les éléments de connexion doivent être ple@s sur un re- bord extrème intérieur et le rebord extérieur correspondant doit être fendu.
L'ouverture de remplissage 1 est également omise. L'élément de condensateur est placé dans la moitié intérieure du boîtier, relié à ses éléments de connexion et ladite moitié du boitier est remplie de bitume. L'autre moitié est alors adaptée sur la première, les fen- tes laissant passer les éléments de connexion à l'extérieur cette fois, et le rebord est légèrement rabattu sur les bords incurvés de la moitié intérieure du boitier, comme précédemment. Aucune opéra- .lion de soudure n'est nécessaire pour maintenir ensemble les deux moitiés du boitier. Dans le cas des pièces détachées à remplissage de bitume, des pattes de fixation peuvent être adaptées, le cas. échéant, avant le remplissage.
On considérera, d'autre part, les autres réalisations mentionnées ci-dessus, Depuis quelque temps, on se trouve en présen- ce de demandes de condensateurs au mica tant de précision qu'à larges limites de tolérance et parfaitement protégés pour l'usage tropical, tout en étant de dimensions et de poids suffisamment réduits pour permettre leur suspension dans le câblage. Indubitablement, la mé- thode la plus satisfaisante pour obtenir une protection tropicale consiste à enfermer l'élément de condensateur dans un boitier de métal hermétiquement obturé muni d'éléments de connexion à joints métal-verre.
On a constaté que le type général de boitiers métalli-
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ques discuté ci-dessus peut être obtenu avec des dimensions et un poids réduits dans une mesure telle qu'ils permettent son utilisation dans ces conditions.
L'élément de condensateur peut être construit à partir de plaques de mica argenté, comme décrit dans notre brevet belge N 471.638.
Dans ce cas, les boulons de fixation prévus ne se- raient pas employés mais les ouvertures correspondantes seraient conservées. Le boitier métallique de construction, analogue dans ses grandes lignes à ceux décrits ci-dessus, peut être fabriqué dans une feuille de laiton mince, convenablement emboutie. Des éléments de connexion sont prévus sur la paroi principale et non plus sur un re- bord latéral. Deux éléments de connexion à joint de verre Kovar mini- ature sont adaptés dans la moitié la plus large du boitier et l'es- pacement entre lesdits éléments est tel qu'ils coïncident avec les ouvertures de remplissage de l'élément de condensateur qui est fixé dans le boitier par enfilage de l'élément sur les fils du joint de verre Kovar et par soudure, le fil en excès étant rejeté.
La méthode d'assemblage est représentée sur la figure 6 où l'élément de conden- sateur est indiqué en 8 supporté par les joints de verre 9. pour les condensateurs à large limite de tolérance, l'élément est ajusté à sa valeur nominale lorsqu'il est sous la forme d'un ensemble de plaques non serrées et après assemblage et adaptation dans le boitier, comme décrit ci-dessus, l'élément le plus petit du boîtier est inséré dans l'élément le plus grand et la soudure est réalisée suivant le rebord extérieur 10. En raison des dimensions et du poids réduits des élé- ments de boîtier, il est possible d'éviter l'opération de rabattement des bords décrite ci-dessus en ce qui concerne les condensateurs au papier. Si on le désire, cette opération peut être toutefois incluse dans la fabrication.
Un essai de pression d'air peut alors être ap- pliqué à travers la petite ouverture 11 et sicet essai est satisfai- sant, le condensateur est rempli dans le vide de vaseline, ou autre substance convenable. L'ouverture 11 est ensuite obturée par soudure.
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Suivant une variante, l'imprégnation peut ne pas être nécessaire, les rebords étant alors scellés à sec.
En ce qui concerne les condensateurs de précision, l'a- justement final de -.'élément a lieu aprèslassemblage mais avant le scellement des deux éléments du boitier, à travers une fenêtre mé- nagée à cet effet dans le couvercle de mica. L'ajustement est effec- tué à l'origine, le couvercle étant enlevé et les mesures finales sont réalisées avec le couvercle en position, les réajustements nécessaires étant effectués. La fabrication peut alors être complé- tée, comme décrit ci-dessus.
Le condensateur décrit ci-dessus comporte un élément qui est isolé du boitier. Pour certains typeâ de fonctionnement , il peut être préférable que le boitier soit relié à l'un des con- densateurs. Cette variante de construction peut être réalisée en supprimant l'une des connexions de verre et en soudant une pince 12 à l'élément de condensateur, comme indiqué en 13 sur la figure 7.
Ladite pince peut alors être soudée directement au corps du boitier.
Une connexion 14 peut être soudée directement au boîtier,.comme in- diqué. Sous cette forme, il peut être avantageux d'isoler le boitier à titre de protection contre le court-circuit éventuel de potentiels continus à basse fréquence à l'intérieur du circuit associé et, à cet effet, on peut appliquer une gaine isolante 15. Pour le reste, la fabrication du condensateur est la même que précédemment décrite.
Bien que les réalisations envisagées soient associées à des condensateurs électriques, on se rendra compte aisément que le boitier métallique de l'invention peut également être utilisé comme récipient d'autres types d'éléments d'impédance, tels que des bmbines, des résistances, ou analogues, et bien que convenant par- ticulièrement à l'obturation hermétique, le boitier est également utile, même si cette obturation n'est pas essentielle.
Bien entendu, l'invention est susceptible de nombreu- ses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applica-
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tions envisagées et sans s'écarter du domaine de ladite invention