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Perfectionnements aux bobines électriques, et plus spécialement aux inducteurs variables pour l'accord de perméabilité.
La présente invention concerne les bobines électriques et plus particulièrement les inducteurs variables comprenant un ou plusieurs enroulements ayant un ou plusieurs noyaux métalli- queset faisant partie d'un ou plusieurs circuits accordes tels que ceux utilisés dans l'équipement pour communication électri- que, particulièrement dans les circuits accordés utilisés dans les circuits amplificateurs et oscillateurs à haute fréquence.
On sait que le principal facteur limitant la possibilité de réalisation d'une variation considérable de l'inductance en modifiant efficacement la permeabilité ou par un procédé simi- laire, est constitué par l'épaisseur limite de la forme sur la- quelle la bobine est enroulée, étant donné que cette epaisseur
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survenant entre la bobine et son noyau métallique limite l'é- cart minimum entre eux, et que l'on sait d'autre part qu'un es- pace minimum est la condition nécessaire pour produire une va- riation maximum d'inductance par l'introduction du noyau.
Pour obtenir une grande variation d'inductance, il faudrait réduire l'épaisseur de la forme à un point voisin du zéro, et il est évident, par conséquent, qu'une telle bobine, construite avec la technique habituelle, ne présenterait qu'une très faible ré- sistance mécanique.
Un des objets de la présente invention consiste à sur- monter la difficulté qui résulte de l'exposé ci-dessus, en réa- lisant une construction de bobine permettant de combiner une résistance mécanique adéquate avec une capacité de variation d'inductance de grande étendue.
Suivant une caractéristique, l'invention prévoit une bo- bine munie d'un noyau mobile et réglable pour en modifier l'in- ductance, cette bobine ayant son ou ses enroulements munis à l'extérieur d'un corps destiné à supporter la bobine de maniè- re que celle-ci ne nécessite qu'un support intérieur faible ou nul, afin de limiter autant que possible l'espace séparant l'in- térieur du ou des enroulements et le noyau que l'on y introduit.
Plus particulièrement, l'invention prévoit une bobine ayant un ou plusieurs enroulements noyés dans un corps formant support extérieur, en matière plast3.aue ou toute autre matière isolan- te convenable, ayant des dimensions appropriées pour assurer à l'ensemble un support et une résistance mécanique, et cette bobine comporte un trou ou alésage coaxial à l'enroulement pour permettre le passage du noyau réglable. Fiant donne que le sup- port mécanique est extérieur à l'enroulement de la bobine, il est évident que cet alésage pratiqué dans le support peut avoir une cote très légèrement inférieure à celle du diamètre inté- rieur de l'enroulement de la bobine.
Par conséquent, les di-
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mensions extérieures du noyau peuvent être également légèrement plus réduites seulement que le diamètre intérieur de l'enroule- ment de la bobine,comme il est nécassaire lorsqu'on veut pro- duire une gamme étendue de variations dans l'inductance de la bobine..
Suivant une caractéristique de l'invention, la bobine présente un corps formant support moulé autour de la bobine, de sorte que celle-ci est noyée dans ce support moulé.
D'une manière analogue, et conformément à une autre caractéristique de l'invention, il est possible d'assembler et de noyer dans un corps en matière plastique ou autre matière ap- propriée formant support des assemblages complets d'accord com- prenant une ou plusieurs bobines réunies ainsi que d'autres or- ganes nécessaires, de manière à former un groupe susceptible d'in- corporer également des ergots, guides ou taquets d'assemblage, ainsi que des cavités, des saillies ou des dispositifs analogues permettant de réaliser des liaisons et des fixations extérieures.
En putre, on peut faire supporter mécaniquement par le corps plastique ou autre, ou noyer dans celui-ci, si on le,désire., des écrans. et des boitiers métalliques, suivant les caractéris- tiques particulières des éléments supportés par le .corps.
Dans un mode de réalisation de l'invention, on a en- roulé la bobine sur un mandrin approprié sur lequel ou a préa- lablement enroulé une couche d'une pellicule ou ruban en matiè- re plastique. L'ensemble est ensuite placé dans un moulé et l'on injecte une matière plastique analogue en un'point conve- nable. On retire ensuite le moule et le mandrin ce'qui laisse l'enroulement de la bobine noyé dans un corps en matière plas- tique moulée comportant un trou ou alésage laissé par le man- drin, ce trou ou alésage étant, comme on le verra plus loin,. coaxial à l'enroulement.
On peut ensuite introduire un noyau métallique en matière appropriée;;µ travers le trou ou alésage:. et le centre de l'enroulement pour modifier linductance de @
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la. bobine sur une étendue déterminée par la matière composant le noyau. La pellicule ou ruban en matière plastique entouré sur le mandrin est incorpore au moulage et forme une mince pa- roi à l'intérier de l'enroulement de la bobine.
En modifiant l'épaisseur de cette pellicule ou ruban en matière plastique, on peut varier l'écartement entre le noyau et la bobine en vue de modifier l'inductance de l'ensemble. En réduisant cette pa- roi à une épaisseur minimum, le changement d'inductance obtenu permet des variations de fréquence, dans un circuit accordé, d'environ 3,5 à 1, ce qui couvre une bande de fréquence sensi- blement plus étendue que celle normalement obtenue avec un accord de perméabilité.
Pour permettre une meilleure compréhension de l'inven- tion et en faciliter la mise en oeuvre, on a décrit, ci-après, quelques modes de réalisation.de l'invention avec référence au dessin annexé.
La figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réa- lisation d'inducteur variable conforme à l'invention, le noyau réglable de la bobine étant représenté comme étant complètement retiré du dispositif pour plus de clarté.
Les fibres 2 et 3 sont des coupes partielles indiquant schématiquement des phases de la fabrication de la. bobine,
La figure 4 est une vue en perspective d'un exemple de groupe d'accord incorporant des circuits accordés par perméabi- lité magnétique et construit conformément à l'invention.
Dans le mode de réalisation faisant l'objet de la fig. 1, l'enroulement 1 de la bobine est noyé dans un corps 2 formant support, en matière isolante, ce corps étant moulé autour de l'enroulement de manière que la matière isolante se trouve sur- tout à l'extérieur de l'enroulement et le supporte principale- ment par l'extérieur. Le corps est établi en matière plasti- que appropriée, par exemple un polythène, et ses dimensions sont @
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établies en vue de constituer pour la bobine un support méuani- que convenable tout en lui donnant une résistance mécanique suf- fisanté.
Le corps support 2, peut evoir n'importe quelle forme ex- ,térieure désirée et comporter des moyens qui en permettent le montage. Par exemple, comme représenté, le corps ;.' se compose d'une partie cylindrique principale 3, dans laquelle l'enrou- lement 1 est noyé coaxialement, ainsi qu'une partie plate so- lidaire 4 permettant d'effectuer le montage de l'ensemble.
La partie cylindrique 6 possède un alésage 5 coaxial à l'enroulement 1 en vue de recevoir le noyau métallique perméa- ble 'et réglable 6 de la bobine. Ce noyau à forme un ajustage glissant dans l'alésage coulissant 5 et le corps 1:;: presente une longueur supérieure à celle de l'enroulement 1 pour constituer un guide-support pour le noyau 10 lorsqu'on extrait celui-ci de l'enroulement 1.
Les extrémités non enroulées 7, de l'enroulement 1, sont noyées dans la partie plate 4 et se terminent par des extrémités 6 en saillie hors de cette partie plate, et servant à effectuer les connexions électriques de la bobine.
Lors de la fabrication de la bobine décrite, on enroule d'abord le fil 1 sur un man/drin approprié 9 (fig. 2), sur lequel on a précédemment disposé ou enroulé une couche 10 formée par une pellicule ou un ruban de matière plastique. L'ensemble qui en résulte est placé dans un moule (non représenté) pré- sentant la forme en creux du support, et on introduit la ma- tière de moulage, par exemple par injection, à un point appro- prié, à l'intérieur du moule afin de former le corps . La matière à mouler utilisée peut être semblable à celle qui cons- titue la pellicule 10, par exemple, une matière plastique de polythène, ou bien la pellicule et le corps peuvent être cons- tituée. par des matières différentes, à la seule condition qu'elles puissent se lier l'une à l'autre.
Si on le désire,
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on peut utiliser une matière à mouler polymérisable qui se 'polymérise sur place à- l'intérieur du moule pendant le procé- dé de moulage.
Lorsque ce dernier est terminé, en enlève le moule et le mandrin 9, en laissant l'enroulement 1 de la bobine noyé dans le corps 2 en matière plastique, comme le le voit sur la fig. 3, l'alésage coaxial 5 étant laissé dans le corps lors- qu'on retire le mandrin. On peut alors faire glisser le noyau métallique perméable' 6 le long de l'alésage à travers le cen- tre de l'enroulement pour faire varier l'inductance de la bo- bine d'une manière déterminée par la nature de la matière cons- titutive du noyau.
La pellicule ou ruban 10 en matière plasti- que qui avait été enroulé sur le mandrin s'incorpore au corps 2 pendant le procédé de moulage et forme une mince paroi 11 à l'intérieur de l'enroulement 1, comme on le voit sur la fig. 3, mais on remarquera que le principal support mécanique de l'en- roulement est formé par la. matière du corps moulé qui est ex- ±érieure à l'enroulement-Cela permet, par conséquent, de réa- liser une paroi 11 très mince de manière que l'alésage 5 pré- sente un diamètre très légèrement Inférieur au diamètre inté- rieur de l'enroulement 1, d'où il résulte que le diamètre du noyau 6 peut être très faiblement inférieur au diamètre inté- rieur de l'enroulement.
En variant l'épaisseur de la paroi 11, que l'on obtient en choisissant l'épaisseur de la,couche 10 (laquelle peut être composée d'une ou plusieurs spires d'un ruban) suivant les caractéristiques désirées, on¯¯fait varier en conqéquence la distance radiale minimum entre le noyau 6 et l'intérieur de l'enroulement 1 de manière à modifier le maxi- mu.m de changement ou d'étendue de l'inductance produite par l'introduction du noyau 6. En réduisant cette paroi 11, à l'é- paisseur pratique minimum, la gamme d'inductance obtenue per- met des variations de fréquence dans un circuit accordé d'en-
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viron 3,5 à 1 ce qui couvre une bande de fréquence considérable- ment supérieure à celle que l'on obtient normalement avec l'ac- cord par perméabilité.
D'une façon analogue, il est possible de noyer une sé- rie de bobinesou enroulements dans un support moulé commun et, de plus, on peut construire des groupes d'accord complet ayant d'autres éléments tels quune ou plusieurs bobines tous noyés dans un corps-support moulé commun. La fig. 4 indique, à ti- tre d'exemple, undeces groupes d'accord muni de deux circuits accordés, l'un comprenant un inducteur variable accordé par per- méabilité, ainsi quune capacité fixe, tous deux noyés dans un corps support moulé, 12, avec un écran métallique 13 disposé en- cre les deux circuits afin de les protéger électrostatiquement l'un de l'autre.
Un circuit comprend une capacité 14 et un in- ducteur variable constitué par Une bobine 15 et son noyau ré- glablé 16, et l'autre circuit comprend une capacité 17 et une bobine 18 ayant un noyau réglable 19, l'écran métallique 13 s'étendant entre les deux bobines le et 18. Dans l'exemple re- présenté, les deux circuits sont accordés simultanément par un entraînement à câble réalisant le couplage-mécanique des deux noyaux 16 et 19. A une extrémité des deux noyaux, le câ- ble d'accouplement et d'entraînement 20 s'enroule sur un axe d'accord 21 qui peut-être monté de manière à tourner, comme on le voit sur le dessin, dans un support 22 formé dans une extrémité de l'écran 13.
A l'autre extrémité des noyaux le câ- ble 20 est enroulé sur une poulie 23 qui est logée dans un creux 24 formé dans le corps moulé 12, la poulie étant suppor- tée par un axe 25 qui passe à travers les trous formés dans le corps et qui lui servent de paliers.
Dans la construction du grçupe decrit, les deux bobines 15 et 18 sont enroulées sur les mandrins recouverts préalablement d'un ruban de matière plastique, ainsi qu'on l'a décrit pour la
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figure et les extrémités libres des bobines sont reliées, par exemple par soudure, aux capacités respectives 14 et 17 munies de broches terminales 26 permettant d'effectuer les connexions extérieures des deux circuits. On place cet ensemble constitué par les deux mandrins et les capacités, ainsi que l'écran et le support 13, 22, suivant la disposition désirée, dans un moule où la matière de moulage est injectee ou introduite d'une autre fa- -on, afin de mouler le corps 12, autour de l'ensemble.
Lorsque le moulage est terminée et qu'on enlève le moule et les mandrins, on laisse les bobines 15 et 18, les capacités 14 et 17 et l'écant 13 noyés dans le corps moulé 12, tandis que les broches termina- les 6 dépassant extérieurement du corps, de même que la partie supérieure 22 du support pour permettre le montage de l'axe 21.
Les alésages 27 qui subsistent dans le corps 12, après l'extrac- tion des mandrins permettent d'y adapter les noyaux 16 et 19 ainsi que leur entraînement par câble., des canaux appropriés, zommuniquent avec les alésages étant formés dans le corps, si nécessaire, pour le passage du câble 20 jusqu'à la cavité 24 où on a logé la poulie 23. Le corps 12 peut egalement compor- ter un moyen approprié, tel que les pattes de fixation 28, pour permettre le montage de l'ensemble.
Dans un but de clarté, il a été supposé sur les figures 1 et 4 que les corps-supports 2 et 12 sont en matière transparente mais cela en vue de montrer les détails constructifs des dispo- sitifs représentés sur ces figures. Bien que les corps puissent être moulés en matière plastique transparente, si on le désire, il est évident naturellement que la transparence n'est pas une caractéristique essentielle des corps-supports utilisés et que ceux-ci peuvent être réalisés en toute matière moulable appro- priée. Il est également évident que les réalisations décrites et représentées ne constituent que deux exemples parmi les nom- breux dispositifs accordés par perméabilité qui peuvent être construits conformément à la présente invention.