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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appai d'une demande de
BREVET d'INVENTION Gerard SAAN "Condensateur électrique formé par enroulement ou par empilage". Priorité d'une demande de brevet déposée aux Pays-Bas le 25 septembre 1943.
Pour la fabrication des condensateurs électriques connus jusqu'à présent, on fait usage pour le diélectrique principalement de papier, de verre, de quartz, de mica, de matières céramiques et de trolital.
Si l'on vaut fabriquer un condensateur hautement exempt de pertes et ayant des dimensions relativement petites, on doit partir d'an diéléctrique avec une constante diélectrique élevée et un facteur de perte réduit. A cet effet, jusqu'à présent, on a couramment fait emploi de mica ou de matières céramiques.
Toutefois, un inconvénient de ces matières est qu'elles ne peuvent pas être pliées, de sorte qu'on ne peut en confectionner que des condensateurs réalisés par empilage et de capacité relativement faible (habituellement on ne dépasse pas 1000 pF) tandis qu'en outre pour obtenir la solidité mécanique indispen-
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sable et l'isolement, on fait usage de matières accessoires moins exemptes de pertes, ce qui influence défavorablement la qualité totale du condensateur.
En outre, ces constructions connues rendent nécessaires l'emploi d'un grand nombre d'éléments, ce qui augmente considérablement le prix.
La présente invention a pour bat de parer aux inconvénients susdits et de procurer un condensateur qui est de construction simple et qui qualitativement possède cependant de très bonnes propriétés, tandis qu'il peut aussi être fabriqué pour des valeurs de capacité plus grandes.
Suivant l'invention, on obtient ce résultat en faisant usage pour la réunion des éléments du condensateur et pour l'étanchéité et l'isolement de ces éléments, exclusivement du di- électrique on de la matière utilisée pour le diélectrique et/ou de l'armature ou des armatures du condensateur.
Par conséquent, si dans un condensateur suivant l'invention , on fait usage d'un diélectrique de valeur élevée, suivant l'invention, ces valeurs favorables sont aussi utilisées complètement et pas une fraction ne s'en perd dans l'une ou l'autre matière accessoire peu exempte de pertes.
L'invention va être décrite plus en détail en se référant aux dessins ci-annexés,qui représentent quelques formes d'exécution de l'invention.
Dans ces dessins;
La figure 1 est une coupe transversale dans un condensateur à éléments empilés suivant l'invention.
La figure 2 est une coupe transversale dens une : autre forme de réalisation d'un condensateur de ce genre.
La figure 3 est une vue d'u.i condensateur cylindrique avant l'enroulement.
La figure 4 représente un condensateur eylindrique, suivant l'invention ,à l'état enroulé.
La figure 5 est une vue d'une autre forme de réalisation d'un condensateur cylindrique avant l'enroulement.
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La figure 6 est une coupe transversale suivant la ligne VI-VI de la figure 5.
Une électrode ou armature de condensateur 1 est pourvue d'un contact de raccordement 3. Une armature opposée 2 avec contact de raccordement 4 est appliquée contre la première avec interposition d'an diélectrique 5. Le tout est maintenu ensemble à l'aide d'un rebord 6 dont est pourvue la deixième armature 2. La coueha diélectrique s'étend jusqu'au bout du rebord recourbé 6 et est constituée par une matière flexible appropriée, par exemple du trolital, qui se place facilement contre les armatures 1 et 2, ce qui empêche des inclusions d'air entre les armatures et le diélectrique.
On connaît déj des condensateurs au micà obtenus par empilage dans lesquels les armatures du condensateur sont pressées l'une contre l'autre avec interposition d'une petite couche de mica. Dans ce cas, pour empêcher les inclusions d'air entre le mica et les armatures, on doit soit pourvoir d'abord le mica d'un mince recouvrement métallique, par exemple d'une couche d'argent, et ensuite mettre cette couche d'argent en contact avec l'armature proprement dite, soit appliquer des pressions élevées pour presser complètement les différentes couches l'une contre l'autre. D'une part, ce mode de construction à l'inconvénient d'une fabrication compliquée, et,d'autre part,sa réalisation est très lourde.
En outre, cette cnnstruction connue exige un plus grand nombre d'éléments, ce qui rend le condensateur plus coûteux, tandis que, de plus, on fait le plus souvent emploi de matières accessoires ayant un facteur de perte moindre que oelui du mica, ce qui influence défavorablement la qualité du condensateur.
Pour cette raison, dans le condensateur suivant l'invention, on utilise de préférence comme diélectrique du trolitul ou. une matière thermoplastique appropriée, ce qui permet de constituer la couche diélectrique d'une seule pièce et évite les inclusions d'air, cependant qu'un bord
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recourbé d'une des armatures suffit pour exercer la pression exigée. De cette façon,on obtient un condensateur plus simple, plus solide et meilleur marché, possédant des propriétés électriques très favorables.
Dans la construction suivant la figure 2, une armature 7 pourvue d'un contact de raccordement 9 est maintenue fermement contre une couche diélectrique 11 par adhérence,tandis que l'autre face de cette couche diélectrique 11 est collée à une armature 8 pourvue d'un cont ct de raccordement 10.
Les armatures 7 et 8 peuvent '^être appliquées par exemple à chaud contre le diélectrique 11, qui est constitué de préférence en une matière thermoplastique, de sorte qu'après refroidissement de l'ensemble, les armatures sont mutuellement reliées fermement avec le diélectrique, cependant que les inclusions d'air sont évitées. La qualité du condensateur formé de cette façon n'est pas influencée défavorablement par les matières utilisées habituellement dans les constructions connues, matières qui possèdent des propriétés diélectriques moins favorables, tandis que la construction de ce condensateur suivant l'invention est également simple et bon marché.
Les figures 3 et 4 sont relatives à un condensateur enroulé dénommé dans la présente description "condensater cylindrique". Sur une bande 12 de diélectrique flexible est appli- quée une armature flexible 13 pourvue d'un contact de raccordement 14, et la larbeur de l'armature est plus petite que celle de la bande diélectrique, tondis que la longueur de cette bande 12 est plus grande que celle de l'armature 13. On enroule au moins deux jeux d'un complexe de coaches semblable, après quoi la partie 15 du diélectrique qui dépasse dans la direction d'enroulement est rabattue autour du condensateur et est fixée sur celui-ci en 17.
Les surfaces frontales 18 qui font saillie à l'extérieur des armatures du condensateur peuvent par exemple être collées par un traitement à la chaleur, ce par quoi on obtient un tout solide. Cependant, il est aussi possible de rendre les surfaces frontales étanches en les plongeant dans
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de la matière diélectrique fluidifiée. Par ce moyen, les fils de raccordement 14 et 16 sont en même temps fixés solidement au condensateur.
Le condensateur ainsi formé est donc constitué uniquement par le diélectrique et les armatures. Dans cette forme de réalisation également, on ne fait donc pas emploi d'autres matières, de sorte qu'ici également, la qualité ne peut pas être influencée défavorablement. En outre, contrairement aux condensateurs cylindriques connus dans lesquels il est fait usage d'une matière d'imprégnation et dans lesquels les extrémités frontales sont par exemple rendues étanches par coulée de poix, ce condensateur suivant l'invention est de construction très simple, ce qui peut abaisser également le prix du condensateur.
Aux figures 5 et 6,on a représenté un condensateur de ce genre dans lequel,toutefois, les armatures flexibles 20 et 21 font saillie latéralement à l'extérieur des bandes diélectriques 19 et 22.
Les deux armatrueds 20 et 21 sont réalisées plus courtes qu'au moins une des bandes diélectriques.
Après l'enroulement formant le condensateur , la partie de cette bande diélectrique qui dépasse peut être rabattue autour du condensateur et être fixée fermement à celui-ci. Les armatures métalliques qui font saillie aux deux surfaces frontales à l'extérieur du condensateur peuvent être sondées-de manières étanche par exemple en étant plongées dans de l'étain fondu.
Au lieu. d'uns des bandes diélectriques, on peut aussi réaliser une des armatures plus longue, la rabattre sur le condensateur après enroulement de celui-ci et fixer le condensateur ainsi enroulé par exemple par soudure.
Enfin, on peut, de la façon habituelle, appliquer une indication concernant les caractéristiques du condensateur.
REVENDICATIONS.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a request for
PATENT OF INVENTION Gerard SAAN "Electrical capacitor formed by winding or by stacking". Priority of a patent application filed in the Netherlands on September 25, 1943.
For the manufacture of the electric capacitors known hitherto, use is made for the dielectric mainly of paper, glass, quartz, mica, ceramic materials and trolital.
If one is to manufacture a capacitor highly lossless and having relatively small dimensions, one must start from a dielectric with a high dielectric constant and a low loss factor. For this purpose, until now, use has been made of mica or ceramic materials.
However, a drawback of these materials is that they cannot be bent, so that only capacitors made by stacking and of relatively low capacitance (usually no more than 1000 pF) can be made out of them. addition to obtaining the mechanical strength required
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sand and insulation, less loss-free accessory materials are used, which adversely affects the overall quality of the capacitor.
In addition, these known constructions make it necessary to use a large number of elements, which considerably increases the price.
The object of the present invention is to overcome the above drawbacks and to provide a capacitor which is of simple construction and which qualitatively has very good properties, while it can also be manufactured for larger capacitance values.
According to the invention, this result is obtained by making use for the union of the elements of the capacitor and for the sealing and the insulation of these elements, exclusively of the dielectric or of the material used for the dielectric and / or of the dielectric. armature or armatures of the capacitor.
Consequently, if in a capacitor according to the invention, use is made of a dielectric of high value, according to the invention, these favorable values are also used completely and not a fraction is lost in one or the other. other accessory material with little loss.
The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, which show some embodiments of the invention.
In these drawings;
Figure 1 is a cross section through a stacked element capacitor according to the invention.
Fig. 2 is a cross section of another embodiment of such a capacitor.
Figure 3 is a view of a cylindrical capacitor before winding.
FIG. 4 represents an eylindrical capacitor, according to the invention, in the wound state.
Fig. 5 is a view of another embodiment of a cylindrical capacitor before winding.
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Figure 6 is a cross section taken on line VI-VI of Figure 5.
An electrode or capacitor armature 1 is provided with a connection contact 3. An opposing armature 2 with connection contact 4 is applied against the first with the interposition of a dielectric 5. The whole is held together by means of a rim 6 with which the second armature 2 is provided. The dielectric coueha extends to the end of the curved rim 6 and consists of a suitable flexible material, for example trolital, which is easily placed against the armatures 1 and 2, which prevents air inclusions between the reinforcements and the dielectric.
There are already known micà capacitors obtained by stacking in which the plates of the capacitor are pressed against each other with the interposition of a small layer of mica. In this case, to prevent air inclusions between the mica and the reinforcements, one must either first provide the mica with a thin metallic covering, for example with a layer of silver, and then put this layer of 'silver in contact with the frame itself, or apply high pressure to completely press the different layers against each other. On the one hand, this method of construction has the drawback of complicated manufacture, and, on the other hand, its implementation is very cumbersome.
In addition, this known construction requires a greater number of elements, which makes the capacitor more expensive, while, moreover, more often use is made of accessory materials having a loss factor less than that of mica, this which adversely influences the quality of the capacitor.
For this reason, in the capacitor according to the invention, preferably trolitul or is used as dielectric. a suitable thermoplastic material, which makes it possible to constitute the dielectric layer in one piece and prevents air inclusions, while an edge
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curved of one of the frames is sufficient to exert the required pressure. In this way, a simpler, stronger and cheaper capacitor is obtained with very favorable electrical properties.
In the construction according to FIG. 2, an armature 7 provided with a connection contact 9 is held firmly against a dielectric layer 11 by adhesion, while the other face of this dielectric layer 11 is bonded to an armature 8 provided with a connection cont ct 10.
The reinforcements 7 and 8 can be applied for example hot against the dielectric 11, which is preferably made of a thermoplastic material, so that after cooling of the assembly, the reinforcements are mutually firmly connected with the dielectric, however, air inclusions are avoided. The quality of the capacitor formed in this way is not adversely influenced by the materials customarily used in known constructions, materials which have less favorable dielectric properties, while the construction of this capacitor according to the invention is also simple and inexpensive. .
FIGS. 3 and 4 relate to a coiled capacitor called in the present description "cylindrical condenser". On a strip 12 of flexible dielectric is applied a flexible reinforcement 13 provided with a connection contact 14, and the width of the reinforcement is smaller than that of the dielectric strip, even though the length of this strip 12 is larger than that of the armature 13. At least two sets of a complex of similar coaches are wound up, after which the part 15 of the dielectric which protrudes in the winding direction is folded around the capacitor and is fixed on it. here in 17.
The front surfaces 18 which protrude outside the reinforcements of the capacitor can for example be bonded by heat treatment, whereby a solid whole is obtained. However, it is also possible to make the front surfaces waterproof by immersing them in
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fluidized dielectric material. By this means, the connecting wires 14 and 16 are at the same time firmly fixed to the capacitor.
The capacitor thus formed is therefore formed solely by the dielectric and the plates. In this embodiment also, therefore, no other materials are used, so that here too the quality cannot be adversely affected. In addition, unlike the known cylindrical capacitors in which use is made of an impregnation material and in which the front ends are, for example, sealed by pouring pitch, this capacitor according to the invention is of very simple construction, this which can also lower the price of the capacitor.
In Figures 5 and 6, there is shown a capacitor of this type in which, however, the flexible plates 20 and 21 project laterally outside the dielectric strips 19 and 22.
The two armatures 20 and 21 are made shorter than at least one of the dielectric strips.
After the winding forming the capacitor, the part of this dielectric strip which protrudes can be folded back around the capacitor and be firmly attached to it. The metal frames which protrude from the two front surfaces outside the capacitor can be probed-sealingly for example by being dipped in molten tin.
Instead. From one of the dielectric bands, one can also make one of the longer reinforcements, fold it over the capacitor after winding the latter and fix the capacitor thus wound, for example by soldering.
Finally, it is possible, in the usual way, to apply an indication concerning the characteristics of the capacitor.
CLAIMS.
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