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LONDON ELECTRICAL MANUFACTURING COMPANY LIMITED, résidant à LONDRES.
ELEMENT ELECTRIQUE LOGE DANS UNE ENVELOPPE HERMETIQUE.
La présente invention se rapporte à des éléments électriques logés dans une enveloppe hermétique tels que condensateurs et résistances du type dans lequel l'enveloppe est formée par une masse de matière plastique solide dans laquelle le condensateur ou autre élément électrique est noyé, les bor- nes étant constituées par des conducteurs faisant saillie à travers la sub- stance de l'enveloppe.
Des recherches ont montré que l'isolation électrique des éléments logés dans des enveloppes de ce type tels qu'ils sont fabriqués actuellement peut être rompue quand les éléments sont soumis à une humidité tropicale pen- dant des laps de temps prolongés, même si la matière choisie pour former l'en- veloppe en matière plastique est imperméable à l'humidité et adhère parfaite- ment au métal formant les conducteurs ou bornes. 0 Il semble que de petites fissures se forment à la hauteur du joint ménagé entre la borne et la matière constituant l'enveloppe ou au voisinage de ce joint, de sorte que de la va- peur d'eau peut pénétrer dans l'enveloppe.
On remédie à cette difficulté, suivant l'invention, en utilisant une garniture en caoutchouc ou matière élastique analogue pour former un joint étanche entre chaque conducteur et l'enveloppe en matière plastique.
Le caoutchouc ou la matière d'étanchéité analogue peut être comprimé entre les surfaces du joint. Suivant une variante de l'invention, la matière assu- rant l'étanchéité,est pressée contre le conducteur ou contre la surface d'une 'bague métallique rendue solidaire du conducteur et adhère à la matière for- mant l'enveloppe en matière plastique.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés donnés à titre non limitatif,permettra de mieux comprendre l'invention:
La fige 1 est une vue en perspective avec arrachement partiel d'un condensateur suivant un mode de réalisation possible de l'invention.
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La fige 2 est une vue en coupe partielle d'une variante.
La fig. 3 est une vue en perspective montrant sous forme d'organes séparés un oeillet métallique et une bague en caoutchouc utilisés dans le mo- de de réalisation que montre la fig. 2.
La fig. 4 est une vue en coupe partielle montrant un stade de la fabrication suivant un autre mode de réalisation.
La fig. 5 est une vue correspondante de la construction que montre la fig. 4 une fois terminée.
Les figs. 6 et 7 sont des vues en coupe partielles de deux autres variantes encore de l'invention.
La fig. 8 est une vue en perspective d'organes assurant l'étanchéi- té suivant un autre mode de réalisation de l'invention.
La fige 9 est une vue en coupe partielle d'un condensateur suivant un mode de réalisation différent de l'invention, utilisant les organes que mon- tre la fig. 8.
Si l'on se reporte à la fig. 1, on a représenté un moyen particuliè- rement simple pour appliquer l'invention à un condensateur noyé dans une en- veloppe rigide 2 en polyéthylène ou matière plastique analogue se contractant lors de son refroidissement après durcissement pour former l'enveloppe. Dans ce mode de réalisation de l'invention, la garniture d'étanchéité est consti- tuée par des perles 1 en caoutchouc synthétique entourant les conducteurs 4¯ formant bornes et noyés ensuite dans l'enveloppe 2.
Bien que ce type de garni- ture se montre utile, il n'est pas toujours entièrement satisfaisant, car l'incompressibilité du caoutchouc ne permet que difficilement l'obtention d'une pression suffisante pour obtenir un joint étanche entre la surface in- terne du caoutchouc et la face externe du conducteur.On peut remédier dans une certaine mesure à cette difficulté en formant les perles par du caoutchouc spongieux ou cellulaire, mais il semble préférable d'utiliser un oeillet mé- tallique pour serrer axialement la garniture en caoutchouc, le conducteur étant soudé sur l'oeillet et la contraction de la matière de l'enveloppe ne devant engendrer qu'une pression suffisante pour rendre étanche. le joint en- tre la garniture et la matière de l'enveloppe.
On a montré sur les figs. 2 et 3 un mode de réalisation utilisant un oeillet métallique. L'oeillet .2. utilisé dans ce mode de réalisation a ini- tialement la forme que montre la fig. 3. On l'engage tout d'abord dans un trou 6 percé dans une bague ou rondelle 3, en caoutchouc ou matière analogue (Fig. 3), puis on évase ensuite l'extrémité de l'oeillet et on la replie vers le disque en caoutchouc ou matière analogue à l'aide d'un outil convenable, de sorte que le caoutchouc ou la matière analogue est serré étroitement en- tre les deux extrémités de l'oeillet. Un joint permanent étanche aux fluides est ainsi réalisé entre l'oeillet et la garniture en caoutchouc ou matière.
analogue.On fait ensuite glisser l'oeillet sur le conducteur ¯4 formant borne de l'élément électrique et on le soude sur le conducteur comme montré en 7.
Le conducteur 4, l'oeillet 1. et la garniture 3. sont alors noyés dans la sub- stance formant l'enveloppe 2¯ (Fig. 2), qui est en une matière se contractant après durcissement, de sorte qu'un joint étanche est formé entre la substance de l'enveloppe et la face externe de la garniture 3. en caoutchouc ou matière analogue.
- On a représenté sur les figs. 4 et 5 une variante de réalisation dans laquelle un oeillet 5 et une bague 1 en caoutchouc ou matière analogue formant garniture sont noyés dans une enveloppe 2 avant la fermeture de.. l'oeil- let, l'enveloppe étant moulée de manière telle qu'un côté de la bague en ca- outchouc ou matière analogue se trouve de niveau avec la face extrême de l'en- veloppe, l'extrémité interne de l'oeillet étant noyée dans la matière formant l'enveloppe tandis que son extrémité externe fait saillie par rapport à la fa- ce externe de l'enveloppe comme montré sur la fig. 4. Dans ce mode de réali- sation, quand la matière formant l'enveloppe 2 s'est soldifiée, li@@@llet est fermé, de sorte qu'il comprime la bague d'étanchéité 3.
comme montré sur la
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fige 3. On @ude ensuite le conducteur sur l'oeillet comme montré en 7 sur la figo 5.
On a représenté sur la fige 6 des dessins une autre variante dans laquelle la bague d'étanchéité ou garniture en caoutchouc 3. est logée dans un oeillet 3 dont une extrémité est noyée dans la matière de l'enveloppe 2 tandis que son autre extrémité, qui fait saillie à l'extérieur de l'envelop- pe, est recourbée vers l'intérieur et est soudée sur le conducteur 4.
Suivant une autre variante représentée sur la fig. 7, le conduc- teur fait saillie par un trou prévu dans la cuvette métallique 2. entourant un, saillie 8 prévue sur la face externe de l'enveloppe 2, une garniture en caoutchouc ou matière analogue 3. étant serrée entre la face externe de la sail- lie 8 et la face interne de la cuvette 5. La saillie 8 de l'enveloppe peut être obtenue par moulage dans la cuvette et elle peut être en une matière se dila- tant après durcissement, de manière à comprimer la garniture en caoutchouc ou matière analogue.
D'autres modifications de détail sont encore possibles. On peut uti- liser par exemple une substance présentant le phénomène dénommé "mémoire élastique" pour fournir la pression assurant l'étanchéité du joint entre le caoutchouc ou la matière analogue formant la garniture et la matière dont est formée l'enveloppe de l'élément électrique. Suivant un mode de réalisation, un disque formé par une matière telle que du méthacrylate de polyméthyle ayant la propriété de présenter une "mémoire élastique" est insérée dans une cuvet- te métallique en dessous d'un disque en caoutchouc ou matière d'étanchéité analogue, la matière d'étanchéité étant retenue en place dans la cuvette en recourbant vers l'intérieur la lèvre ou le bord de cette cuvette.
Le conduc- teur de l'élément est introduit par vissage à travers les deux disques et à travers un trou ménagé dans la paroi inférieure de la cuvette, et il est sou- dé sur la paroi inférieure. L'ensemble de l'élément est noyé sensiblement dans la substance formant l'enveloppe. L'ensemble est chauffé suffisamment, pen- dant la formation de l'enveloppe 2 ou ultérieurement, pour que le disque doué d'une "mémoire élastique" soit déformé de manière à comprimer étroitement le caoutchouc ou la matière d'étanchéité analogue contre la substance formant l'enveloppe. La matière douée de "mémoire élastique" est naturellement trai- tée au préalable, de façon que sa forme change lors du chauffage.
On peut par exemple la comprimer au préalable de manière à la faire passer d'une forme de disque relativement épais à une forme de disque relativement mince, de sorte qu'elle tend à reprendre son épaisseur initiale lorsqu'elle est finalement chauffée.
Suivant une autre variante de 1* invention, un organe en caoutchouc ou matière d'étanchéité analogue est assemblé dans une cuvette telle que dé- crite ci-avant avec une rondelle élastique maintenue comprimée contre le fond de la cuvette par une soudure à bas point de fusion ou par un organe en métal fusible. Une fois que la cuvette a été soudée sur le conducteur formant borne et est noyée dans la substance formant l'enveloppe de l'élément, on fait fon- dre la soudure ou le métal fusible de manière à relâcher la rondelle élasti- que, qui presse alors la garniture en caoutchouc ou en matière analogue con- tre la surface de la matière formant l'enveloppe.
Dans tous les modes de réalisation décrits, un joint étanche est réalisé entre l'enveloppe et le conducteur ou entre l'enveloppe et un organe métallique soudé sur le conducteur par la pression élastique du caoutchouc ou de la matière analogue formant la garniture. Des recherches ont montré que la garniture en caoutchouc ou matière analogue comprimé peut réaliser un joint constamment étanche empêchant la pénétration de la vapeur d'eau à l'in- térieur de l'enveloppe même après une exposition prolongée de cette envelop- pe à des conditions tropicales.
La matière d'étanchéité utilisée suivant l'invention peut être du caoutchouc naturel ou synthétique, mais le caoutchouc synthétique parait pré- férable, en particulier dans les constructions utilisant des oeillets ou cu- vettes en métal, car sa plus grande résistance à la chaleur rend plus facile
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le soudage du conducteur suri'oeillet ou la cuvette sans endommager la garni- ture. Un caoutchouc au silicone parait convenir le mieux-
La matière utilisée pour former l'enveloppe peut être une ma- tière plastique telle qu'une résine époxyde ou un polymère du vinyle qui se contracte pendant le durcissement par polymérisation ou, suivant une varian- te et comme déjà indiqué, une matière thermoplastique comme un polystyrène ou un méthacrylate de polyméthyle.
Quand on utilise une matière thermoplasti# que, on peut la comprimer alors qu'elle est encore fluide en vue d'appliquer la pression nécessaire au caoutchouc ou autre matière d'étanchéité équivalen- te pour assurer l'étanchéité du joint, la pression étant maintenue pendant le refroidissement de l'enveloppe jusqu'à ce que la substance de cette envelop- pe ait durci suffisamment pour résister à la pression élastique de la matière d'étanchéité.
Quand le condensateur ou l'élément doit porter un fil conducteur fin mais doit se terminer par un fil plus gros, on peut utiliser un oeillet ou une cuvette métallique du type décrit pour la jonction entre le fil fin et le fil plus gros forment borne.
On a représenté sur les figso 8 et 9 des dessins un mode de réa- lisation suivant l'invention dérivé des précédents qui, bien qu'utilisant la compression pour assurer un joint étanche entre une bague 3 en caoutchouc ou matière d'étanchéité analogue et un oeillet métallique .2. soudé sur le conduc- teur 4, utilise principalement l'adhérence entre la matière d'étanchéité et la substance formant l'enveloppe 2 pour rendre étanche le joint entre la ma- tière d'étanchéité et l'enveloppe.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figs. 8 et 9, l'oeillet métallique .2. est soudé tout d'abord sur le conducteur comme in- diqué en 1 sur la fig. 8. On engage ensuite une bague 2 en caoutchouc ou ma- tière d'étanchéité analogue (qui peut être découpée à partir d'un tube de cette matière) sur le conducteur 4, et on la refoule jusqu'à l'oeillet afin qu'elle prenne la position que montre la fig. 9. Le trou 6 de la bague a un diamètre notablement inférieur à celui de l'oeillet, de sorte que la bague est distendue lors de son refoulement jusqu'à l'oeillet. Une pression suffisante est ainsi produite entre la bague et la surface de l'oeillet ± pour-assurer l'étanchéité du joint entre la bague et l'oeillet.
Le conducteur ¯4, l'oeillet 5 et la bague 2 sont ensuite noyés dans l'enveloppe 2, La matière utilisée pour former l'enveloppe 2 montrée sur la figo 9 peut être une résine époxy ou une résine polyester.
La matière formant la bague d'étanchéité 1. peut être du caoutchouc naturel ou un élastomère au chloropréne tel que le néoprène, qui adhère à la matière formant l'enveloppe 2. On peut y ajouter comme matière de charge une matière de la classe des alumine-silicates telle que la terre à foulon, le talc ou l'argile à porcelaine.
Des recherches ont montré que l'utilisation de "carbon black" comme matière de charge pour le néoprène évite la vulcani- sation de l'enveloppe ± si cette enveloppe est formée par un polyester et l'empêche habituellement de coller sur la matière de l'enveloppe quand celle- ci est une résine époxy. Toutefois, il est possible de réaliser un joint étanche aux fluides même avec une garniture 3 en néoprène avec pour matière de charge du "carbon black" si la substance constituant l'enveloppe 2 est formée par une résine époxyde avec comme matière de charge un produit du grou- pe du talc.
On peut également utiliser pour former la bague d'étanchéité un élastomère au silicone,qui convient particulièrement dans les cas où l'oeil- let doit être soudé au conducteur après la mise en place de cette bague, car ces constructions exigent une matière d'étanchéité ayant une très grande ré- sistance à la chaleur. Dans ce cas, l'enveloppe 2 se contracte en enserrant la garniture et en formant un joint étanche.
Dans tous les modes de réalisation de l'invention, la matière for- mant la bague d'étanchéité 3, doit être élastiquement compressible comme le
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caoutchouc, et elle doit naturellement conserver son élasticité dans les con- ditions de tra@ai. Un élément fabriqué suivant l'invention peut être étudié de manière à résister à des variations de température allant jusqu'à 100 C en choisissant pour former la garniture 1 un élastomère conservant son élastici- té et ne subissant pas de déformation permanente lors de son chauffage à cette température.
D'autres modifications encore peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'é- carter de l'invention.
REVENDICATIONS
1.- Elément - électrique logé dans une enveloppe hermétique, dans lequel les joints entre les conducteurs formant bornes et l'enveloppe en ma- tière plastique sont rendus étanches par des garnitures élastiques en caout- chouc ou en une matière synthétique analogue au caoutchouc.