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L'invention est relative aux condensateurs destinés à être uti- lisés dans des circuits électriques et plus particulièrement aux conden- sateurs électriques propres à être utilisés avec les dispositifs d'alluma- ge des moteurs à combustion interne.
L'invention comprend un condensateur comportant une disposi- tion propre à assurer un contact électrique par accrochage des électrodes du condensateur avec les bornes de ce dernier et qui maintient en perma- nence, sans relâchement les éléments de l'ensemble du condensateur selon la relation fermée et intime voulue pour empêcher efficacement la pénétra- tion de l'humidité.
L'invention concerne un dispositif et un procédé pour obliger les parties marginales des enroulements ou des feuilles formant les élec- trodes d'un condensateur à se mettre en contact mécanique et électrique invariable avec des éléments conducteurs portant des perforations à arêtes vives pour lier entre elles de façon positive,en plusieurs points, les électrodes du condensateur aux bornes du circuit du condensateur.
L'invention concerne un mode de construction d'un condensateur comportant des éléments élastiques en association avec des organes de connexion perforés, disposés de telle façon que toutes les portions de l'armature du condensateur qui font saillie au delà des perforations précitées soient déployées ou rabattues par la déviation des éléments élastiques, pour réaliser une connexion par accrochage en des points nombreux entre le corps du condensateur et les bornes de ce dernier, en constituant en même temps, grâce aux forces de réaction des organes élastiques déviés, un assemblage étanche à l'humidité et hermétique à l'air.
L'invention comprend un ensemble de condensateur renfermant des organes élastiques en association avec des organes conducteurs du courant, perforés pour permettre le passage de parties de l'électrode du condensateur pour réaliser une connexion en des points multiples, l'efficacité de ces connexions en des points multiples étant de plus augmentée lorsque les organes élastiques sont déviés ou mis sous pression non seulement du fait que les organes élastiques sont obligés de déployer ou de repousser en forme de champignon les parties proéminantes pour former une connexion accrochée en plusieurs points, mais encore du fait que la force de rappel des organes élastiques agit pour maintenir en permanence le couvercle et le boîtier du condensateur en un assemblage serré, en réalisant à tout moment un condensateur hermétiquement fermé.
Dans les condensateurs du type tubulaire, après que les bandes de la feuille mince formant le condensateur ou éléments analogues, et après que les enroulements isolants disposés entre elles sont enroulés de façon à assurer la capacité désirée, on imprègne ensuite habituellement de paraffine l'ensemble résultant en vue d'améliorer les propriétés diélectriques des enroulements isolants et d'empêcher la pénétration de l'humidité. On a constaté qu'en raison de la présence de la paraffine, la connexion électrique entre les feuilles du condensateur et les bornes du condensateur n'a pas toujours été très efficace, et que les condensateurs réalisés par ce moyen présentent une résistance électrique et une inductance comparativement élevées.
De plus, les genres de connexions décrits ont une tendance à se relâcher dans des conditions de service dures. La présente invention permet de surmonter ces difficultés et de remédier avec succès aux inconvénients mentionnés, en permettant de réaliser un ensemble de condensateur dans lequel on obtient une connexion par accrochage en plusieurs points, en utilisant des organes de connexion présentant des perforations ou des ouvertures à arêtes vives, dirigées convenablement pour gratter efficacement la paraffine et pour permettre le passage à travers les ouvertures des parties de l'armature du condensateur sur lesquelles la paraffine a été efficacement enlevée.
Conformément à la description sommaire qui précède, et qui est
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relative à la nature et à la substance générales de l'invention, le principal objet de l'invention est un condensateur étanche à l'humidité et hermétique à l'air, capable de résister 3 des régimes de service durs, présentant une résistance électrique et une inductance très faibles, en maintenant de façon permanente les diverses parties du boîtier en relation serrée, en maintenant élastiquement le couvercle et les diverses parties du boîtier sous pression, et en réalisant une connexion électrique par accrochage en plusieurs points entre le corps du condensateur et les bornes de celui-ci.
L'invention a encore pour objet: - un organe conducteur du courant présentant des perforations ou ouvertures réalisées avec des frètes vives convenablement dirigées pour assurer un contact très efficace métal sur métal en plusieurs points situés entre les électrodes du condensateur et les bornes qui forment les raccords des circuits; - un condensateur dont le corps est maintenu solidement sous pression dans un ensemble formant boîtier dans lequel le couvercle et le corps du boîtier sont serrés élstiquement l'un contre l'autre pour former un boitier hermétiquement fermé, et en même temps pour assurer un contact électrique sûr en plusieurs points entre les électrodes du condensateur et les bornes extérieures;
- un condensateur de capacité fixe caractérisé par un degré élevé de stabilité mécanique et électrique, présentant une surface maximum pour ses bornes et ses connexions, en vue de réduire efficacement la résistance de passage pour les courants électriques à haute fréquence, ce condensateur pouvant être fabriqué moyennant des frais très réduits, et présentant une grande facilité d'adaptation pour la fabrication en série;
- une matière perforée, électriquement conductrice, pour établir un contact avec les électrodes du condensateur en plusieurs points, assurant par accrochage métal sur métal une communication de surface considérable, grâce à laquelle la résistance électrique entre les électrodes et les bornes du condensateur est réduite à une valeur minimum, ces mêmes éléments étant maintenus à tous moments de façon positive et solide en contact électrique;
- un condensateur comportant des feuilles de matière pour armature alternant avec des éléments diélectriques, et des éléments conducteurs présentant des perforations et comportant des arêtes vives pour connecter une des feuilles avec le boîtier utilisé comme borne de circuit, et une autre feuille avec une borne de conducteur qui gratte la paraffine d'imprégnation des portions de feuilles qui s'étendent ou se prolongent dans les ouvertures des organes conducteurs.
D'autres objets et avantages de la présente invention, relatifs à la disposition, à l'action et au fonctionnement des éléments men- tionnés de l'ensemble, à divers détails de construction, à la combinaison d'éléments, et aux économies de fabrication ressortiront pour les hommes du métier de la description suivante qui est faite en se référant au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 représente en élévation latérale avec des arrachements et des coupes partielles un condensateur électrique constituant un mode de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 2 est une coupe en élévation des éléments du condensateur avant leur assemblage; - la figure 3 est une vue en perspective d'un mode de réalisation préféré de l'organe de connexion portant des ouvertures ou des perforations.
- la figure 4 est une vue partielle an coupe, à plus grande
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échelle, représentant le montage du condensateur au voisinage du couvercle; - la figure 5 est une vue en perspective d'une borne de raccor- dement à un conducteur; - la figure 6 est une vue partielle en coupe à plus grande échelle représentant la connexion par accrochage entre l'électrode du con- densateur et les organes de liaison des ouvertures conformément à l'invention.
L'invention peut être appliquée à tous les types de condensateurs électriques et, pour application pratique de ses moyens généraux, l'invention est représentée sur le dessin annexé¯coma étant mise en oeuvre dans le cas d'un condensateur à enroulement tubulaire, type particulièrement utilisable pour les dispositifs d'allumage des moteurs à combustion interne. Toutefois, il faut bien comprendre que l'invention n'est pas limitée à la forme particulière représentée, et qu'on a en vue de l'utiliser dans tous les cas où l'on peut estimer qu'il y a utilité à le faire.
En se référant au dessin, 10 indique le boîtier ou enveloppe fermée du condensateur, bottier qui prend la forme d'un organe analogue à un bocal avec une section plane ou une paroi terminale métallique 12 à fond plat. Le boîtier 10 est de préférence réaliséeen une matière conductrice convenable telle que le bronze, l'aluminium, etc... et il porte, fixée par brasage ou par tous autres moyens de fixation analogues convenables, une patte de montage 13 qui, dans la réalisation représentée, constitue une des bornes de circuit du condensateur ou un point de raccor- dement.
Le boîtier 10 est dimensionné de fagon à s'adapter au corps du condensateur 15 comportant deux feuilles ou électrodes en matière pour armatures 16 et 17, séparées par des éléments d'espacement diélectriques ou isolateurs convenables 18, représentés comme enroulés sur un mandrin pour former un corps tubulaire de condensateur de capacité prédéterminée et de dimensions désirées. Toutefois, le condensateur pourrait prendre la forme de feuilles repliées ou plissées, conformément à la pratique usuelle bien connue.
Les électrodes 16 et 17, comportant un nombre convenable d'éléments isolateurs ou espaceurs diélectriques 18, sont enroulées pour réaliser la capacité fixe désirée, selon une disposition légèrement désaxée telle que la feuille de l'armature du condensateur ou électrode 16 soit disposée latéralement par rapport à l'axe, de façon à réaliser un bord exposé ou marge nue 22, tandis que l'électrode 17 est désaxée en sens opposé pour réaliser le bord exposé de la feuille ou marge nue 23 , comme les figures 2 et 4 le représentent en partriculier.
L'invention comporte aussi l'utillisation d'un condensateur dont les électrodes ou armatures sont faites d'une matière diélectrique métallisée, de préférence sous la forme de bandes ou rubans conducteurs séparés par les moyens diélectriques désaxés de manière à ré ali ser des bords exposés de l'armature ou des parties conductrices mar- ginale s.
Le corps 15 du condensateur est imprégné d'un diélectrique convenable,de préférence de la paraffine avant son introduction dans le récipient 10 ouvert à son extrémité, et un élément d'une matière isolante 24 est enroulé autour de la surface extérieure du corps du condensateur, en formant une couche isolante convenable entre le corps du condensateur 15 et le boîtier 10 qui l'enveloppe. Avant l'introduction du corps du conden= sateur 15 avec son organe isolant 24 dans le boîtier 10. les éléments de connexion selon l'invention, représentés sur la figure 3, sont disposés dans le boîtier au voisinage de la paroi métallique d'extrémité 12,pour servir comme connexion électrique 25 entre l'électrode 16 du condensateur et le boîtier métallique 10 qui forme un des éléments des bornes du circuit du condensateur.
Les éléments de connexion préférés, suivant l'invention, sont
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représentés sur les figures 3 et 5 respectivement sous la forme d'un plateau circulaire plan 25 et d'un organe 30 en forme de disque, exécuté en une matière conductrice convenable, et présentant chacun plusieurs perforations ou ouvertures désignées respectivement par 26 et 31. Les organes de connexion 25 et 30 peuvent être faits en tôle d'acier portant un revêtement de cadmium pour augmenter leur conductibilité électrique, aussi bien que pour supprimer la possibilité d'oxydation avant l'assemblage final.
On a en vue de créer les perforations ououvertures 26 et 31 avec des surfaces à arêtes vives, ou projetant des bords rugueux 27 et 32 s'étendant au dehors depuis le corps principal soit sur ses deux faces, soit seulement sur la surface située en regard des bords des électrodes du condensateur. Les bords en saillie 27 ou32 peuvent prendre la forme de bavures superficielles ou arêtes minces laissées par un outil ou un poinÇon, dans la coupe ou le pergage de la tôle conductrice.
L'utilisation des éléments de connexion 25 et 30 portant des ou- vertures ou des perforations 26 et 31, réalisées avec des surfaces à arêtes vives ou des bords rugueux 27 et 32 convenablement dirigés -vers le condensateur, donne l'assurance que pratiquement tous les produits d'imprégnation ou la paraffine sont pratiquement enlevés (ou grattés) des portions des bords de l'électrode qui s'enfoncent dans les ouvertures,ce qui assure efficacement une liaison métal sur métal entre les organes de connexion 25 et 30 et les électrodes du condensateur ou les bords dénudés 22 et 23 du condensateur.
On doit comprendre que la configuration des ouvertures ou perforations 26 et 31 peut varier dais de larges limites de dimensions et de formes, tant que les dimensions et la configuration des ouvertures donnent une surface ouverte satisfaisante suffisante pour permettre l'enfoncement ou le passage des extrémités marginales ou sections dénudées de chacune des électrodes du condensateur.
La configuration et-les dimensions des ouvertures, aussi bien que la position des surfaces coupantes ou rebords saillants sont établies de telle manière que,lorsque le corps 15 du condensateur est assemblé dans le bottier 10, les organes de connexion selon l'invention, tels qu'ils sont réalisés dans les connecteurs 25 et 30,établissent une connexion électrique en plusieurs points dé mise en contact avec les sections marginales 22 et 23 des électrodes et avec les bornes du condensateur, par lesquelles on peut réaliser les connexions à un circuit extérieure
Sur la figure 3 du dessin, an représente le connecteur utilisé pour réaliser une communication électrique entre la section marginale 22 de l'électrode 16 du condensateur et la paroi métallique terminale 12 du boîtier 10,
par laquelle on peut établir une connexion avec le circuit extérieur. Comme on le voit sur la figure, le connecteur est réalisé sous la forme d'un plateau circulaire 25 avec revêtement de cadmium portmt plusieurs ouvertures rectangulaires 26 comparativement étroites, disposées radialement en formant des angles de 60 et dont certaines s'étendent d'une partie voisine du centre du plateau vers sa périphérie.
Deux des ouvertures 26 se raccordent en formant une ouverture transversale 28 de forme rectangulaire qui occupe la portion centrale du plateau connecteur et qui est d'une longueur légèrement plus petite que le diamètre du plateau connecteuro Les ouvertures 26, aussi bien que l'ouverture composite 28 sont limitées par les rebords aigus ou arêtes rugueuses 27 en saillie sur le corps principal du plateau 25 pour former l'organe d'enlèvement du produit d'im- prégnation ou de la paraffine conformément à l'invention .
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Après que le connecteur 25 est mis en position au fond du boftier 10,et que le corps du condensateur 15 avec la garniture tubulaire environnante 24 sont introduits à l'intérieur, l'extremlté ouverte du bottier 10 est fermée et obturée efficacement par l'organe non conducteur de la borne isolée du circuit ou connecteur de sortie du condensateur, qui constitue le sous-ensemble unitaire 35.
L'organe non. conducteur du connecteur de sortie comporte un élément 36 relativement rigide en matière isolante recouvert par un élément
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du genre du caoutchouc, formant une garniture déformable extérieure, ou une couche élastique 37. L'élément 36 avec la couche élastique de même lon- gueur 37 est dimensionné pour s'ajuster étroitement à l'extrémité ouverte du boîtier 10 et.pour réaliser une fermeture efficace de celui-ciaussi bien qu'un support isolantpour le connecteur 30 selon l'invention lequel est un élément du sous-ensemble unitaire 35.
Le connecteur de l'invention utilise pour établir une liaison électrique avec la poction marginale ou feuille exposée 23, de l'électro- de 17 a de préférence la forme d'un disque circulaire de tole d'acier re- vêtue de cadmium 30, présentant une section périphérique plane avec une partie en creux centrale 380
La section périphérique 34 du connecteur 30 est façonnée avec plusieurs perforations ou ouvertures espacées 31 limitées par des arêtes ou rebords aigus 32 s'étendant en saillie sur leur surface frontale 39, formant le moyen d'enlèvement du produit d'imprégnation ou de la paraffine, conformément à l'invention.
Comme représenté en particulier sur la figure 5 , le connecteur 30 présente six perforations cylindriques 31 régu- lièrement espacées, dimensionnées chacune pour donner une surface ouverte satisfaisante pour la pénétration d'une portion de l'extrémité marginale 23 de l'électrode 17 du condensateur, et les perforations sont faites avec des rebords aigus 32 situés en regard du condensateur pour enlever le produit d'imprégnation ou la paraffine des portions qui passent à travers l'ouverture 31. La portion creuse 38 comporte une ouverture et est façonnée pour recevoir la tête de l'élément de fixation ou rivet 40 de façon que ce rivet ne fasse pas saillie au delà de sa section plane 34.
A l'arrière du connecteur 30, et en contact directe avec la portion en creux 38, se trouve un élément ouvert à son centre, analogue à un ressort ou flexible, fait d'une matière élastique ou douée de résilience, qui peut prendre la forme d'une rondelle élastique fendue 41, portant des fentes radiales formant plusieurs larges doigts de prolongement ou dents flexibles 42. Ces dents s'appuient sur la face intérieure de l'élément isolant 36 en laissant un espace annulaire libre 43 avec la face arrière de la section périphérique plane 34 du connecteur.
L'organe isolant 36 avec sa couche résiliente 37 est façonné avec une ouverture centrale dimensionnée pour former une liaison étanche ou ajustée par pression avec la tige du rivet 40o La couche résiliente 37 est comprimée de façon étanche par la section terminale 45 de la borne ou connecteur en forme de ruban 46 au moyen d'une rondelle de retenue 47 qui est fortement serrée par refoulement ou écrasement de l'extrémité du rivet, comme on le voit en particulier en 48.
Le contact serré établi entre les différentes parties du sous-ensemble unitaire par le rivet 40,est particulièrement amélioré par la compression de la couche résiliente 37 au voisinage de son ouverture, déterminant par sa torsion un contact d'adhérence étroite entre le rivet et l'ouverture du support isolant, en réalisant par là une fermeture efficace qui empêche pratiquement la pénétration ou la transmission de l'humidité de sorte qu'on obtient entre ces parties une fermeture étanche à l'eau et à l'humidité.
La fermeture et l'obturation de l'extrémité ouverte du bottier 10, lorsqu'on y loge le corps du condensateur 15 avec sa garniture 24 et son connecteur 25 , sont effectuées en insérant le sous-ensemble partiel 35 du conducteur de sortie, et en maintenant en permanence les éléments serrés les uns contre les autres par une force de compression de valeur prédéterminée pour établir la flexion de l'organe de fermeture 36, aussi bien que la flexion des pointes élastiques 42 de l'organe élastique 41 vers le connecteur 30. Pour faciliter cette introduction, le boîtier 10 est de préférence évasé à son extrémité ouverte, comme on le voit particulièrement en 50.
Après que le sous-ensemble 35 est poussé au delà. de la section évasée 50, on applique sur celui-ci l'effort de compression de va-
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leur prédéterminée, et tandis que les éléments de l'assemblage du condensateur logés dans le boîtier 10 sont serrés les uns contre les autres et maintenus sous cet effort de compression, l'extrémité du boîtier est rabattue ou sertie intérieurement, comne on le voit en 52 sur la figure 4.
L'application de l'effort prédéterminé aux éléments représentés sur la figure 2 lorsqu'ils sont en relation d'assemblage dans le boîtier, détermine la projection et la saillie de portions de l'extrémité marginale 22 du condensateur dans les ouvertures 26 et 28 du connecteur 25 , aussi bien crie la saillie et le passage dans l'intervalle 43 de portions de la section marginale 23 du condensateur à travers les ouvertures 31 du connecteur 30.
De plus, par l'application de cet effort de compression, les surfaces aiguës ou arêtes saillantes 27 et 32 qui forment respectivement les limites des ouvertures 26 et 31 des connecteurs 25 et 30, donnent l'assurance que pratiquement la totalité du produit d'imprégnation ou de la paraffine 53 est efficacement enlevée ou grattée sur les portions en saillie des électrodes, ce qui assure une mise en contact métallique directe en plusieurs points entre les connecteurs 25 et 30 avec les sections marginales correspondantes 22 et 23 des électrodes 16 et 17 du condensateur.
Grâce à cette disposition, les sections marginales des électrodes ou les bords des feuilles qui ne font pas saillie à travers les ouvertures respectives des connec,- teurs selon l'invention sont efficacement rabattues aux deux extrémités du corps du condensateur pour réaliser effectivement un enroulement non inductif des électrodes du condensateuro
L'opération du rabattement de l'extrémité duboitier 10 pour former le rebord 52 pendant qu'un effort prédéterminé est appliqué à l'ensemble du condensateur fournit des moyens assurés seulement par le boîtier pour maintenir la fermeture en place et pour retenir en permanence, sous une pression de compression établie, tous les éléments logés entre la paroi de fond 12 et le rebord 52, après la suppression de cet effort prédéterminé.
La valeur de la pression de compression établie est légèrement modifiée lorsque la pression prédéterminée est supprimée, ce qui est dû à l'indentation ou à la déformation de la garniture de caoutchouc 37 par l'effort de réaction de l'organe élastique 41 repoussant l'organe de fermeture 36 contre le rebord ou collerette 52.L'effort de réaction exercé par le rabattement de la fermeture 36 et la déviation de l'organe élastique fendu 41, lorsque les éléments du condensateur sont à l'état d'assemblage, maintient continuellement une mise en contact positive des connecteurs 25 et 30 avec les sections marginales correspondantes 22 et 23 des électrodes du condensateur, aussi bien que du connecteur 25 avec la paroi de fond 12 du boitier 10.
Cette action assure de façon positive que cha- cune des bornes 13 et 46 du circuit du condensateur sera maintenue en per- manence en liaison électrique directe avec les électrodes respectives du condensateur, avec compensation automatique des changements de dimensions dus aux variations de température et aux tolérances de fabrication.
L'effort d'absorption ou de réaction exercé par la torsion du couvercle 36 et par la flexion de l'organe élastique 41 agit aussi pour repousser fortement la garniture élastique 37 contre la collerette de retenue 52 en causant son indentation ou sa déformation, et en assurant par suite une fermeture très efficace s'opposant à la pénétration de l'humidité entre la garniture de caoutchouc 37 et par conséquent le couvercle 36, et la collerette de retenue 52 du boîtier 10.
L'élément élastique ou rondelle fendue 41 remplit la double fonction, d'assurau un contact électrique permanent entre les bornes du circuit extérieur et lis dlocirodes de --'en- roulement du condensateur., et exerce aussi une pression permanente de fermeture entre le couvercle 36 et le boîtier 10 du condensateur Cette double fonction est efficacement assurée, indépendamment des tolérances de fabrication et des changements de dimensions dus aux variations de température.
La valeur prédéterminée de l'effort de compression utilisé dans l'obturation du condensateur doit être en corrélation avec les caractéris-
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tiques et les dimensions des éléments 36 et 41, de façon que cette valeur détermine la flexion de l'élément non conducteur 36 vers le connecteur 30, et réalise la déviation des pointes 42 de l'organe flexible 41 pour dila- ter en forme de champignon les extrémités saillantes 54 de la section mar- ginale 23 de l'électrode.
Ainsi, en mettant l'invention en pratique, la disposition décrite doit fournir des moyens pour déterminer l'enlèvement du produit d'imprégnation 53, aussi bien que pour la dilatation des por- tions saillantes de l'électrode, comme on le voit sur la figure 6, en éta- blissant une connexion électrique et mécanique par accrochage entre le connecteur 30 et l'électrode 17, connexion dans laquelle la surface de mi- se en contact directe est, de plus,augmentée par la pression sans relâchement assurée.
Dansle mode de réalisation représenté de l'invention, le connecteur de sortie prend la forme d'un simple conducteur 46 en forme de ruban fait d'une matière conductrice, de préférence le cuivrée La demanderesse a constaté et vérifié par des essais que par l'usage d'un connecteur simple de large surface, de préférence en forme de ruban, on assure une réduction notable de la résistance et de l'inductance effectives du condensateur, ce qui est un facteur très important pour l'utilisation dans les dispositifs d'allumage pour les moteurs à grande vitesse.
L'utilisation du seul conducteur de charge surface en combinaison avec la projection de parties des électrodes à travers les perforations des connecteurs 25 et 30, combinée avec la mise en contact énergique et intime des parties refoulées des électrodes avec les sections non perforées des connecteurs, aussi bien que l'action de dilatation en forme de champignon obtenue par les pointes flexibles 42, fournissent et maintiennent sans relâchement un contact électrique et mécanique positif en un grand nombre de points entre les électrodes et les bornes du circuit. Ainsi, grâce à la disposition de la présente invention, la résistance électrique totale, aussi bien que l'impédan- ce de l'ensemble du condensateur sont réduites au minimum, et les valeurs de ce minimum sont maintenues dans les conditions d'exploitation les plus dures.
On doit mettre particulièrement en évidence le fait que, grâce à la disposition des parties constitutives du condensateur conforme à l'invention, telle qu'elle est décrite ci-dessus, toutes les connexions électriques sont maintenues continuellement et sont établies de façon positive, sans l'emploi de main d'oeuvre exercée, d'appareils spéciaux, ou d'opérations prenant beaucoup de temps qui sont actuellement nécessaires lorsqu'on utilise des connexions soudées. Ainsi, grâce à la présente invention, le prix de revient de la production d'un condensateur est notablement réduit et ce condensateur peut être fabriqué par les procédés de fabrication automatique en série.
Bien entendu l'invention n'est pas strictement limitée aux par- ticularités mentionnées dans la présente description, mais peut comporter des variantes portant sur des détails techniques des procédés utilisés, sans sortir de son cadre.
REVENDICATIONS.
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