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Condensateur électrique à diélectrique tubulaire.
L'invention concerne un condensateur électrique à diélec- trique tubulaire dont les électrodes sont constituées par des revêtements conducteurs appliqués à l'intérieur et à l'extérieur du tube, par exemple des revêtements d'argent ou d'un métal ana- logue, qui sont reliés aux organes de connexion.
Dans de tels condensateurs,le diélectrique est consti- tué, en général, par un tube en céramique. Dans ces condensateurs, il est d'usage de terminer le revêtement extérieur à une certaine distance de l'extrémité du tube et de prolonger l'armature inté- rieure à cette extrémité sur la surface extérieure. De cette ma- nière, les organes de connexion électrique du conducteur peuvent être constitués par des culots métalliques qui s'adaptent sur les extrémités du tube et qui sont glissés sur des revêtements sépa- rés de la paroi extérieure. Dans certains cas, les culots métalli-' ques sont remplacés par des fils enroulés qui, aux extrémités du
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tube,entourent celui-ci et qui sont soudés aux revêtements sé- parés précités.
La disposition des organes de contact ne permet pas de classer ces condensateurs dans le groupe des "condensa- teurs isolés".
L'invention apporte un perfectionnement à cette cons- truction et convient à la fabrication de condensateurs entière- ment isolés.
Suivant l'invention,à l'une des extrémités, le revêtement extérieur est prolongé vers l'intérieur du tube et le revêtement intérieur est séparé de ce prolongement du revêtement extérieur, tandis que les organes de connexion se trouvent à des extrémités opposées du tube et sont reliés au revêtement à l'intérieur de ce tube.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
Les figs. 1, 2 et 3 montrent en coupe longitudinale une forme d'exécution du condensateur conforme à l'invention, à divers stades de sa fabrication, tandis que la fig.4 montre, aussi en coupe longitudinale, une autre forme d'exécution du condensateur conforme à l'invention.
Dans le processus de fabrication d'un condensateur tel que montré sur la fig.3, la première phase consiste dans la réalisation du tube en céramique qui doit constituer le diélec- trique. Ce tube s'obtient, en général, par extrusion. Le tube en céramique 1 est ensuite garni des revêtements d'argent, le revê- tement intérieur 2 étant disposé entièrement dans l'ouverture du tube 1, tandis que le revêtement extérieur 3 est prolongé à l'une des extrémités du tube 1 jusque dans l'ouverture du tube de la manière indiquée en 4. Un espace 5 subsiste, sur la paroi inté- rieure du tube, entre le revêtement intérieur 2 et le prolonge- ment 4 du revêtement extérieur.
L'argent peut être appliqué de
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toute manière connue, par exemple en recouvrant les surfaces à argenter d'une suspension d'oxyde d'argent et en chauffant, dans un four, pendant 5 minutes par exemple, à une température de 800 C.
La couche d'argent extérieure est appliquée de préférence en faisant tourner le tube céramique sur un axe entraîné mécanique- ment qui pénètre partiellement dans le tube, et en appliquant la suspension d'oxyde d'argent à l'aide d'un pinceau. La couche intérieure s'applique, de préférence, en glissant le tube de cé- ramique sur un axe rotatif, de longueur prédéterminée, qui est recouvert d'avance, à l'aide d'un pinceau, d'une couche de sus- pension d'oxyde d'argent. Dans les deux cas, la couche d'oxyde est cuite de la manière déjà décrite.
Pour isoler et protéger l'électrode extérieure 3, la surface extérieure et les extrémités du tube argenté 1 peuvent être recouvertes d'un émail 6 de la manière indiquée sur la fig.2. L'émail peut être appliqué par exemple sous forme de sus- pension aqueuse, à la brosse, ou en maintenant le tube argenté monté sur un axe fou contre une roue entraînée mécaniquement qui est partiellement immergée dans l'émail.
A l'intérieur du tube sont prévus des organes de con- nexion pour un fil 7 (fig.3) ou un autre organe de contact appro- prié dont le diamètre extérieur est plus petit que le diamètre intérieur du tube, et on réalise ensuite la connexion mécanique et la connexion électrique avec les revêtements, à l'aide d'un ciment conducteur 8. Ce ciment peut être appliqué, de manière appropriée, sous forme de pâte épaisse sur le fil 7 avant l'in- troduction du fil dans l'extrémité du tube.
La connexion s'effec- tue, de préférence, conformément au Brevet anglais n .566.492, en utilisant une suspension de cuivre pulvérulent dans une solu- tion d'une résine qui se durcit à la. chaleur, dans un solvant approprié (par exemple de la résine à base de phénolformaldéhyde dissoute dans de l'alcool méthylique), tandis que l'ensemble est cuit (après un séchage préalable à l'air) pour provoquer le dur- @
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cissement du ciment. De bons résultats s'obtiennent par un chauffage à 150 C pendant une heure.
Eventuellement, les extrémités du condensateur peuvent en outre être protégées par l'application d'un ciment isolant 9, par exemple un liant qui durcit à la chaleur (tel que de la rési- ne à base de phénolformaldéhyde dans une solution d'alcool mé- thylique) comme le calospar ou l'alundum ou aussi une résine thermoplastique telle que le chlorure polyvinylique ou le coumar- rone, aussi avec une charge de remplissage. Dans le cas d'un liant durcissant à la. chaleur le ciment est durci par chauffage tout comme le ciment conducteur, tandis que dans le;cas d'un ciment à base de résine thermoplastique, le ciment est uniquement fondu et on le laisse se solidifier.
Le condensateur entièrement isolé ainsi obtenu est parfaitement fermé et peut résister aux influences atmosphériques telles que l'humidité.
Dans les condensateurs céramiques tels que décrits avec référence à la fig.3, de l'humidité qui pénétrerait dans le con- densateur diminue la résistance d'isolement du condensateur par suite de fuites entre le revêtement intérieur 2 et le prolonge- ment 4 du revêtement extérieur 3. Suivant l'invention, on peut éviter cette fuite en disposant à l'intérieur du tube un bou- chon ou un pont isolant qui ferme entièrement le tube et qui sépare les deux revêtements conducteurs.
Dans une forme d'exécution du condensateur conforme à l'invention qui présente cette particularité, on a, après l'application des couches d'argent et de la couche émaillée ex- térieure, (voir fig.2), appliqué à l'intérieur du tube une couche d'émail qui est suffisante pour diviser la face intérieure du tube après la, cuisson en deux parties à l'aide d'un bouchon ou d'un pont d'émail. L'émail peut être appliqué sous forme d'une suspension aqueuse à l'aide d'un pinceau ou d'un axe tournant qui pénètre de la. longueur voulue dans le tube.
Après séchage, mais avant la, cuisson, on enlève de l'extrémité du tube par laquelle
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on a appliquée l'émail, une quantité suffisante d'émail pour dénuder la couche d'argent à laquelle doit être relié un organe de connexion lors du finissage du condensateur de la manière décrite avec référence à la fig.3. Il va de soi que l'émail in- térieur doit recouvrir le passage d'au moins l'un des revêtements et l'espace subsistant entre les revêtements. Comme le montre la figure, dans l'ouverture du condensateur il ne subsiste plus de chemin de conduction qui peut être influencé par l'humidité atmosphérique ; on a donc obtenu un condensateur dont le fonc- tionnement dans des ambiances humides donnera toute satisfaction.
L'emploi d'un bouchon d'émail en combinaison avec un tube à base de dioxyde de titane, s'est montré particulièrement efficace.
Dans une autre forme d'exécution de l'invention, qui est montrée sur la fig.4, le tube de céramique 1 est muni, lors de sa fabrication, d'un pont 10, de sorte que, en coupe longitudi- nale, il affecte la forme d'un H. Pour le reste, le condensateur est identique à celui qui est représenté sur la fig.3. Sur la fig.4, le tube de céramique doit être réalisé par moulage et non par extrusion comme d'habitude. Il n'est pas nécessaire de pro- céder à un émaillage intérieur.
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Tubular dielectric electric capacitor.
The invention relates to an electric capacitor with a tubular dielectric, the electrodes of which consist of conductive coatings applied to the inside and to the outside of the tube, for example coatings of silver or of a similar metal, which are connected to the connection devices.
In such capacitors, the dielectric is generally formed by a ceramic tube. In these capacitors it is customary to terminate the outer coating some distance from the end of the tube and extend the inner reinforcement at that end to the outer surface. In this way, the electrical connection members of the conductor can be formed by metal caps which fit on the ends of the tube and which are slipped on coverings separate from the outer wall. In some cases the metal caps are replaced by coiled wires which at the ends of the
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tube, surround it and which are welded to the aforementioned separate liners.
The arrangement of the contact members does not make it possible to classify these capacitors in the group of "isolated capacitors".
The invention brings an improvement to this construction and is suitable for the manufacture of fully insulated capacitors.
According to the invention, at one of the ends, the outer covering is extended towards the inside of the tube and the inner covering is separated from this extension of the outer covering, while the connection members are located at opposite ends of the tube. and are connected to the liner inside this tube.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the features which emerge both from the text and from the drawing, of course, forming part of the invention.
Figs. 1, 2 and 3 show in longitudinal section an embodiment of the capacitor according to the invention, at various stages of its manufacture, while FIG. 4 shows, also in longitudinal section, another embodiment of the capacitor according to the invention.
In the process of manufacturing a capacitor as shown in fig.3, the first phase consists in making the ceramic tube which must constitute the dielectric. This tube is generally obtained by extrusion. The ceramic tube 1 is then lined with silver coatings, the inner liner 2 being disposed entirely in the opening of the tube 1, while the outer liner 3 is extended at one end of the tube 1 into the opening. opening of the tube as indicated in 4. A space 5 remains on the inner wall of the tube between the inner liner 2 and the extension 4 of the outer liner.
Money can be applied from
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any known manner, for example by covering the surfaces to be silvered with a suspension of silver oxide and heating, in an oven, for 5 minutes, for example, at a temperature of 800 C.
The outer silver layer is preferably applied by rotating the ceramic tube on a mechanically driven shaft which partially penetrates the tube, and applying the silver oxide slurry with a brush. The inner layer is preferably applied by sliding the ceramic tube on a rotary axis of predetermined length which is covered in advance, using a brush, with a layer of suspension. silver oxide pension. In both cases, the oxide layer is baked in the manner already described.
To insulate and protect the outer electrode 3, the outer surface and the ends of the silver tube 1 can be coated with an enamel 6 as shown in fig. 2. The enamel can be applied, for example, as an aqueous suspension, by brush, or by holding the silver tube mounted on an idle axle against a mechanically driven wheel which is partially immersed in the enamel.
Inside the tube are provided connection members for a wire 7 (fig. 3) or another suitable contact member whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the tube, and then the mechanical connection and the electrical connection with the coatings, using a conductive cement 8. This cement can be applied, suitably, in the form of a thick paste on the wire 7 before the introduction of the wire in the end of the tube.
The connection is preferably made in accordance with British Patent No. 566,492, using a suspension of powdered copper in a solution of a resin which hardens to. heat, in an appropriate solvent (for example resin based on phenolformaldehyde dissolved in methyl alcohol), while the whole is fired (after pre-drying in air) to cause hardness.
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curing of cement. Good results are obtained by heating at 150 ° C. for one hour.
Optionally, the ends of the capacitor can further be protected by the application of an insulating cement 9, for example a binder which hardens in heat (such as resin based on phenolformaldehyde in a solution of methyl alcohol. - ethyl) such as calospar or alundum or also a thermoplastic resin such as polyvinyl chloride or coumarron, also with a filler. In the case of a binder hardening at the. Heat The cement is hardened by heating just like the conductive cement, while in the case of a thermoplastic resin cement, the cement is only melted and allowed to solidify.
The fully insulated capacitor thus obtained is perfectly closed and can withstand atmospheric influences such as humidity.
In ceramic capacitors as described with reference to fig. 3, moisture entering the capacitor decreases the insulation resistance of the capacitor due to leaks between the inner lining 2 and the extension 4 of the capacitor. outer covering 3. According to the invention, this leakage can be avoided by placing a plug or an insulating bridge inside the tube which completely closes the tube and which separates the two conductive coatings.
In one embodiment of the capacitor according to the invention which has this particularity, after the application of the silver layers and of the outer enamel layer (see fig. 2), it has been applied to the inside the tube a layer of enamel which is sufficient to divide the inside face of the tube after baking into two parts using a stopper or an enamel bridge. The enamel can be applied as an aqueous suspension using a brush or a rotating shaft which penetrates from the. desired length in the tube.
After drying, but before cooking, the end of the tube is removed through which
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the enamel has been applied, a sufficient quantity of enamel to strip the layer of silver to which a connecting member must be connected when finishing the capacitor in the manner described with reference to fig. 3. It goes without saying that the interior enamel must cover the passage of at least one of the coatings and the space remaining between the coatings. As shown in the figure, in the opening of the condenser there is no longer any conduction path which can be influenced by atmospheric humidity; we have therefore obtained a capacitor whose operation in humid environments will give complete satisfaction.
The use of an enamel stopper in combination with a tube based on titanium dioxide has proved particularly effective.
In another embodiment of the invention, which is shown in FIG. 4, the ceramic tube 1 is provided, during its manufacture, with a bridge 10, so that, in longitudinal section, it has the shape of an H. For the rest, the capacitor is identical to the one shown in fig.3. In fig. 4, the ceramic tube should be made by molding and not by extrusion as usual. It is not necessary to carry out interior enamelling.