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PERFECTIONNEMENTS AUX CONDENSATEURS ELECTRIQUES.
La présente invention se rapporte à des conden- sateurs électriques du type comprenant une ou plusieurs feuilles d'une matière diélectrique recouverte d'un métal.
Dans notre brevet belge 471.635 déposé le 5 mars 1947 on a décrit un condensateur dans lequel une ou plusieurs lame.lles de mica est ou sont placées entre deux plaques re- couvertes d'argent, le tout étant maintenu ensemble au moyen d'une soudure à base d'argent. Ce genre de condensateur est très satisfaisant, mais dû au fait que quelques lamelles re- couvertes sont requises, un condensateur plus économique peut être obtenu s'il est possible d'éviter les plaques de recou- vrement en prévoyant un recouvremeht protecteur convenable qui ne sera pas influencé par la chaleur dégagée lors de la soudure des fils conducteurs ou autres éléments d'un circuit.
Les recouvrements à base de cire ont un point de résistance @
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trop faible et n'offrent qu'une protection mécanique réduite aux lamelles fragiles de mica. Des recouvrements moulés en résines synthétiques ne sont pas satisfaisants si de bons fac- teurs de puissance sont requis, et exigent une dépense plus grande. De plus, principalement quand un seul mica est utilisé, le recouvrement protecteur doit aussi subir la majeure partie de l'effort mécanique appliqué aux fils conducteurs.
Suivant un des points caractéristiques de l'inven- tion, un condensateur électrique du type comprenant une ou plusieurs feuilles d'un métal recouvertes par des lamelles diélectriques est pourvu d'un recouvrement obtenu par immersion dans une solution d'émail vitreux, puis ensuite soumis au feu afin d'obtenir un recouvrement protecteur dur sur la ou les- dites feuilles, lequel recouvrement protégera aussi ces feuilles des efforts mécaniques dus au support du condensateur par les conducteurs d'amenée.
Dans la fabrication d'un condensateur conforme à l'invention, un point important doit être envisagé au point de vue des fils d'amenée. Dans la plupart des formes commerciales on emploie une pièce de pression ayant la forme d'une fourche le noyau du fil d'amenée ayant une section rectangulaire. Ces fils sont difficiles à plier autour des broches de connexion quand les condensateurs sont assemblés en circuit, et une section circulaire est de beaucoup préférable, tout en étant plus facile à obtenir par étirage.
L'expérience démontre que quand le condensateur est câblé en circuit, une flexion considérable du conducteur peut avoir lieu, et comme lemica se crevasse facilement le long des lamelles, le fil conducteur peut se pincer de manière telle qu'un joint soudé ou argenté entre le fil et le conducteur est soumis à un arrachement dans le plan du condensateur.
Solvant une autre caractéristique de 1.'invention,
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on a prévu la fabrication d'un condensateur électrique compre- nant les étapes suivantes: a) formation de trous le long de chaque bord extrême d'une feuille rectangulaire en mica, et recouvrement de ladite feuille au moyen d'un film adhésif d'argent sur les deux faces, ledit film s'étendant d'une des extrémités de la feuille et continuant sur l'autre face de maniere à recouvrir ladite extré- mité. b) si on le désire, empilage d'une série de feuilles de mica traitées chacune comme il est indiqué en (a), de ma- nière à former un conducteur à plaques multiples..
c) passage des conducteurs d'amenée à travers les trous aux extrémités respectives de la ou desdites feuilles, de manière à exercer une pression contre les bords des deux côtés de ces feuilles tout en restant perpendiculaire aux sur- faces de ces feuilles. d) recouvrement des bords extrêmes de la ou desdites feuilles avec les parties des conducteurs d'amenée lacés sur ces bords au moyen d'une matière de liaison mécanique et élec- trique, ce dit recouvrement comprenant les bords extrêmes dudit tas si plus qu'une feuille de mica est utilisée. e) immersion de la ou desdites feuilles dans une solution d'un émail vitreux, puis placement de l'ensemble sous l'action du feu de manière à obtenir un recouvrement durci de la solution recouvrant la totalité du condensateur et la partie des conducteurs d'amenée lacés.
L'invention est maintenant décrite en se basant sur le dessin ci-joint, sur lequel: la figure 1 est une vue en plan d'une feuille de mica recouverte d'argent; la figure 2 montre une méthode pour attacher les conducteurs d'amenée sur la feuille de la figure 1 ;
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les figures 3 et 4 montrent deux autres méthodes d'attache desdits conducteurs; la figure 5 est une vue de côté du condensateur achevé pourvu d'un recouvrement émaillé transparent.
Pour assurer le degré nécessaire de rigidité dans le cas d'un condensateur à simple plaque, la feuille diélectrique est une lamelle en mica de u. 20 à @.25 mm d'épaisseur. Pour des condensateurs de capacité plus grande un certain nombre de lamelles plus minces sont utilisées.
La feuille de mica 1 est pourvue de trois trous 2 sur chaque bord extrême 3, ces trous étant d'un diamètre légè- rement plus grand que celui des conducteurs d'amenée devant y être fixés*. La feuille est recouverte d'argent des deux côtés, ainsi qu'il est indiqué en 4 et par les lignes pointillées 5, cette couche d'argent passant sur les côtés respectifs puis de l'autre côté de la feuille, mais de manière à laisser une partie non recouverte 6 près de chaque bord, ces parties étant alternées sur chaque côté de la feuille, ainsi qu'il est montré au dessin. De préférence des bandes non recouvertes sont aussi laissées près de chacun des autres bords de la feuille.
La couche d'argent peut être appliquée d'une manière quelconque bien connue bien qu'il soit recommandable d'utiliser une pâte d'argent telle que celle mentionnée dans notre brevet belge 477.040, et contenant un mélange intime d'environ 2% en poids de borate de plomb. La plaque ou feuille recouverte est soumise à une température d'environ 550 centigrades.
Les conducteurs d'amenée sont de préférence en cuivre re couverts d'argent. n conducteur est passé à travers le trou central de la feuille ou lamelle, puis à travers les deux trous latéraux pour être enfin replié sur la feuille, ainsi qu'il est montré sur la figure 2. Alternativement, le conduc- teur peut être plié double, ainsi qu'on peut le voir fig. 3,
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puis inséré dans les trous avec les deux extrémités pliées ainsi qu'il est montré fig. 3b. Le conducteur peut aussi être plié ainsi qu'il est montré fig. 4a et serré de la manière montrée fig. 4b. Les méthodes alternées des figures 3 et 4 doivent être préférées, car elles sont mieux adaptées aux procédés d'assemblages actuels que la méthode de la fig. 2.
Apres avoir été fixés comme décrit, les conducteurs sont laissés avec leurs extrémités libres perpendiculaires aux plans de la feuille de mica.
Si plus qu'une feuille de,mica est nécessaire, ces feuilles sont empilées de manière que les parties non recou- vertes J (fig. 1) de deux feuilles adjacentes soient vis à vis. Elles sont alors maintenues ensembles par les fils conduc- teurs serrés, ainsi qu'il a été expliqué.
Après que les fils conducteurs ont été placés comme décrit, ils sont réunis mécaniquement et électriquement aux bords extrèmes 3 de la feuille, ou aux faces supérieure et inférieure des feuilles dans le cas d'un empilage de plusieurs feuilles, au moyen d'une solution d'argent. De préférence, une pâte semblable à celle mentionnée précédemment, mais ayant un pourcentage de borate de plomb plus élevé, peut être utilisée.
Dans le cas d'un empilage, les bords extrèmes peuvent être traités d'une manière semblable pour assurer un bon contact avec les surfaces des électrodes de feuillés séparées. Le condensateur est ensuite soumis à la cuisson, à une température de 550 centigrades, pour fixer le recouvrement d'argent.
Après cette opération, le condensateur est plongé dans une solution' d'émail vitreux qui est chauffé à une tempé- rature de 550 centigrades, après quoi un recouvrement dur d'émail vitreux est obtenu, et les conducteurs sont pliés à angle droit ainsi qu'il est montré fig. 4. Si on le désire ile peuvent être pliés parallèlement aux bords les plus courts
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du condensateur. Comme on peut le voir fig. 5, les efforts mécaniques dus à la. connexion du condensateur dans le circuit sont supportés pour une grande partie par le recouvrement émaillé de la petite longueur de fil perpendiculaire au plan de la feuille de mica.
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IMPROVEMENTS TO ELECTRIC CAPACITORS.
The present invention relates to electrical capacitors of the type comprising one or more sheets of a dielectric material coated with a metal.
In our Belgian patent 471,635 filed on March 5, 1947 we described a capacitor in which one or more mica plates are or are placed between two plates covered with silver, the whole being held together by means of a solder. silver-based. This kind of capacitor is very satisfactory, but due to the fact that a few covered fins are required, a more economical capacitor can be obtained if it is possible to avoid the cover plates by providing a suitable protective covering which does not. will not be influenced by the heat given off when soldering conductors or other elements of a circuit.
Wax based coatings have a point of resistance @
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too weak and offer only reduced mechanical protection to the fragile mica lamellae. Synthetic resin molded covers are not satisfactory if good power factors are required, and require a greater expense. In addition, mainly when a single mica is used, the protective covering must also undergo most of the mechanical stress applied to the conductive wires.
According to one of the characteristic points of the invention, an electric capacitor of the type comprising one or more sheets of a metal covered by dielectric lamellae is provided with a covering obtained by immersion in a solution of vitreous enamel, then subsequently subjected to fire in order to obtain a hard protective covering on the said sheet or sheets, which covering will also protect these sheets from mechanical stresses due to the support of the capacitor by the supply conductors.
In the manufacture of a capacitor according to the invention, an important point must be considered from the point of view of the lead wires. In most commercial forms a pressure piece in the form of a fork is employed, the core of the feed wire having a rectangular section. These wires are difficult to bend around the connecting pins when the capacitors are assembled in circuit, and a circular section is much preferable, while being easier to obtain by drawing.
Experience shows that when the capacitor is wired in circuit, considerable bending of the conductor can take place, and since the lemica easily cracks along the lamellae, the conductor wire can pinch in such a way that a solder or silver joint between the wire and the conductor are subjected to tearing in the plane of the capacitor.
Solving another characteristic of the invention,
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provision has been made for the manufacture of an electric capacitor comprising the following steps: a) forming holes along each end edge of a rectangular mica sheet, and covering said sheet with an adhesive film of silver on both sides, said film extending from one end of the foil and continuing on the other side so as to cover said end. b) if desired, stacking a series of mica sheets each treated as indicated in (a), so as to form a multi-plate conductor.
c) passing the supply conductors through the holes at the respective ends of said sheet or sheets, so as to exert pressure against the edges of both sides of these sheets while remaining perpendicular to the surfaces of these sheets. d) covering the end edges of said sheet or sheets with the parts of the supply conductors laced on these edges by means of a mechanical and electrical connecting material, said covering comprising the end edges of said pile if more than a mica sheet is used. e) immersing said sheet or sheets in a solution of a vitreous enamel, then placing the assembly under the action of fire so as to obtain a hardened covering of the solution covering the entire capacitor and the part of the conductors of 'laced feed.
The invention will now be described on the basis of the accompanying drawing, in which: Figure 1 is a plan view of a silver coated mica sheet; Figure 2 shows a method for attaching the feed conductors to the sheet of Figure 1;
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Figures 3 and 4 show two other methods of attaching said conductors; Figure 5 is a side view of the completed capacitor with a transparent enamel cover.
To ensure the necessary degree of rigidity in the case of a single plate capacitor, the dielectric foil is a u mica lamella. 20 to @ .25 mm thick. For capacitors of larger capacity a number of thinner fins are used.
The mica sheet 1 is provided with three holes 2 on each end edge 3, these holes being of a diameter slightly larger than that of the supply conductors to be fixed therein *. The sheet is covered with silver on both sides, as indicated by 4 and by the dotted lines 5, this silver layer passing on the respective sides and then on the other side of the sheet, but so as to leave an uncovered part 6 near each edge, these parts being alternated on each side of the sheet, as shown in the drawing. Preferably, uncovered strips are also left near each of the other edges of the sheet.
The silver layer can be applied in any well known manner although it is recommendable to use a silver paste such as that mentioned in our Belgian patent 477,040, and containing an intimate mixture of about 2% by weight of lead borate. The coated plate or sheet is subjected to a temperature of about 550 centigrade.
The feed conductors are preferably made of copper covered with silver. n conductor is passed through the central hole of the foil or lamella, then through the two side holes to be finally folded over the foil, as shown in figure 2. Alternatively, the conductor can be bent double, as can be seen in fig. 3,
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then inserted into the holes with both ends bent as shown in fig. 3b. The conductor can also be folded as shown in fig. 4a and tightened as shown in fig. 4b. The alternate methods of Figures 3 and 4 should be preferred, because they are better suited to current assembly methods than the method of fig. 2.
After being fixed as described, the conductors are left with their free ends perpendicular to the planes of the mica sheet.
If more than one sheet of mica is needed, these sheets are stacked so that the uncovered parts J (Fig. 1) of two adjacent sheets face each other. They are then held together by the tight conductor wires, as has been explained.
After the conductive wires have been placed as described, they are joined mechanically and electrically to the extreme edges 3 of the sheet, or to the upper and lower faces of the sheets in the case of a stack of several sheets, by means of a solution. silver. Preferably, a paste similar to that mentioned above, but having a higher percentage of lead borate, can be used.
In the case of stacking, the end edges can be treated in a similar manner to ensure good contact with the surfaces of the separate foil electrodes. The condenser is then subjected to firing, at a temperature of 550 centigrade, to fix the silver coating.
After this operation, the condenser is immersed in a solution of vitreous enamel which is heated to a temperature of 550 centigrade, after which a hard coating of vitreous enamel is obtained, and the conductors are bent at right angles as well as 'it is shown in fig. 4. If desired it can be folded parallel to the shorter edges
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of the capacitor. As can be seen in fig. 5, the mechanical forces due to the. capacitor connection in the circuit are supported for a large part by the enamel covering of the short length of wire perpendicular to the plane of the mica sheet.