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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX ORGANES CONDUCTEURS ISOLES PAR UNE MATIERE
CERAMIQUE.
L'invention est relative à un organe conducteur isolé du genre de ceux comprenant un conducteur électrique, tel qu'une tige ou un fil, et un isolateur en une matière céramique dans lequel est ménagé un passage qui sert de logement à ladite tige ou audit fil, un joint étanche aux fluides étant établi entre la paroi dudit passage et le conducteur. Ces organes conducteurs isolés sont dénommés ci-après comme étant "du genre spécifié".
De tels organes conducteurs isolés peuvent être utilisés pour transmettre des courants électriques à travers les parois d'une boite contenant des constituants électriques ou des ensembles de ces constituants.
Ils peuvent également être utilisés pour transmettre des courants électriques à travers les cloisons d'une botte comprenant plusieurs compartiments dans lesquels sont logés respectivement des constituants électriques ou des ensembles de ces constituants. Des organes de ce genre sont généralement utilisés pour des appareils électriques qui doivent être isolés de l'air extérieur, un cas particulier étant celui d'un appareil électrique destiné à être utilisé dans les pays tropicaux ou dans d'autres ambiances susceptibles d'être préjudiciables pour les constituants électriques.
Il a déjà été proposé d'établir un joint entre un conducteur électrique et un isolateur en céramique en faisant comporter au conducteur une partie de section transversale réduite qui forme une gorge ou un canal périphérique en un point qui se trouve entre les extrémités du passage du manchon ou de l'isolateur, du verre liquide ou une autre matière vitreuse étant introduit dans- cette gorge ou ce canal en vue d'établir une liaison, étanche aux fluides, entre le conducteur et la face interne dudit passage.
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Cette disposition présente certains inconvénients car, elle nécessite, en premier lieu, l'intervention d'un travail au tour ou de toute autre opération d'usinage pour former la gorge destinée à recevoir la matière vitreuse assurant l'étanchéité et, en deuxième lieu, l'introduction de la matière d'étanchéité par les passages annulaires, relativement étroits, existant entre la face interne du passage et les parties du conducteur, qui se trouvent de part et d'autre de la gorge de celui-ci, cette intro- duction n'étant pas aisée.
Par ailleurs, le conducteur lui-même doit être calculé de manière telle, par rapport à sa charge électrique, que la densité du courant reste entre des limites acceptables dans sa partie de section transversale réduite, de sorte que les parties du conducteur, qui forment les extrémités de celui-ci, ont (les sections transversales plus grandes que celles qui sont vraiment nécessaires du point de vue électrique.
Ceci augmente le prix de revient de l'ensemble et oblige à donner au passage, du manchon ou isolateur, un diamètre plus grand que celui essentiellement nécessaire pour que le manchon puisse supporter la charge électrique, de sorte que, pour une épaisseur donnée du manchon ou de l'isolateur et pour un degré d'isolement déterminé, les dimensions transversales de l'ensemble sont trop grandes, ce qui constitue un inconvénient sérieux pour certaines applications, plus particulièrement pour des appareils de radio et analogues pour lesquels l'espace disponible constitue un facteur important.
L'invention a pour but de supprimer ou de réduire ces inconvé nients.
Le procédé, qui constitue une partie de l'invention, pour faire comporter à un organe conducteur isolé un joint du genre spécifié consiste à ménager une encoche périphérique dans la paroi du passage qui traverse l'isolateur avant la cuisson de celui-ci, à introduire, quand l'isolateur a été duit, du verre ou toute autre matière vitreuse appropriée, dans un état déformable, dans ladite encoche, à mettre le oconducteur en place dans le passage susdit et à soumettre l'ensemble à une chaleur suffisante pour que le verre ou autre matière devienne liquide afin qu'il puisse établir, lors de sa resolidification, une union, étanche aux fluides, entre le conducteur et la paroi dudit passage.
On peut introduire le verre ou toute autre matière vitreuse dans l'encoche susdite sous la forme d'une composition plastique ou pliable en mélangeant avec un constituant en verre pulvérulent ou granuleux ou avec une autre matière vitreuse à l'état pulvérulent ou granuleux, un liant approprié qui a une consistance plastique ou pliable et qui, lors du chauffage subséquent, s'étale complètement ou se lie au verre ou à l'autre matière vitreuse pour former un ensemble vitrifié après solidification.
On peut introduire la composition plastique ou pliable dans l'encoche à l'aide d'un injecteur muni d'une tuyère ou d'un ajutage analogue que l'on introduit dans le passage de l'isolateur de manière qu'il puisse dé charger la composition dans ladite encoche pendant que l'extrémité opposée du passage est bouchée.
L'invention a également pour objet un organe conducteur isolé comprenant un isolateur en céramique muni d'un passage dans lequel est logé un conducteur ayant une section sensiblement uniforme, tout au moins dans ledit passage, ce dernier comportant une ou plusieurs encoches, établies entre ses extrémités et remplies avec du verre ou toute autre matière appropriée et vitrifiée propre à assurer l'étanchéité et à établir une union, étanche aux fluides, avec ledit conducteur et avec l'isolateur en céramique.
Les dimensions de la section transversale du conducteur et du passage peuvent être telles que le conducteur s'emboîte exactement dans ledit passage sans créer des tensions d'éclatement dans l'isolateur, la ou chacune des encoches ayant une forme annulaire et ayant une profondeur radiale
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comprise entre 0,7 et 0,1 du diamètre ou de la dimension moyenne de la sec- tion transversale dudit passage.
On peut prévoir une seule encoche, établie à peu près à mi-che- min entre les extrémités du passage, cette encoche pouvant avoir une lon- gueur, mesurée dans la direction axiale, comprise entre un douzième et la moitié de celle du passage.
Suivant une variante, on peut faire intervenir plus d'une en- coche, par exemple deux encoches, qui se trouvent à peu près à égale distan- ce l'une de l'autre et des extrémités du passage.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, un organe conduc- teur isolé, établi conformément à l'invention.
Les figs 1 et 2 montrent, respectivement en élévation et en cou- pe axiale, un organe conducteur isolé, établi conformément à l'invention.
La figo 3 montre, en coupe axiale (parties en élévation) ,un dispositif pour introduire la matière vitreuse, assurant l'étanchéité, dans l'encoche interne de l'isolateur.
La fig. 4 montre, semblablement, un dispositif pour former l'en- coche interne dans l'isolateuro
Pour l'exemple montré, l'organe conducteur peut comporter un corps allongé 10 ayant avantageusement une section transversale circulaire, la longueur dudit corps étant environ trois ou quatre fois plus grande que son diamètre extérieur moyen.
On a constaté que ces propositions convenaient mieux à de petits organes conducteurs dont la longueur totale est d'environ 11,5 mm, le conducteur ayant un diamètre d'environ 1,5 mm,
Le corps 10 peut être constitué en une matière céramique appropriée quelconque, par exemple en céramique à base d'alumine et, avant sa cuisson, on lui fait comporter, ou bien pendant le pressage ou moulage initial par lequel on donne audit corps la forme voulue ou bien après cette opération, un passage axial 11 qui peut avoir un diamètre correspondant à environ un tiers de celui du diamètre extérieur dudit corps. Généralement, le conducteur et le passage ont une section transversale circulaire.
Il est à noter que le diamètre du passage est déterminé principalement par le diamètre du fil ou de la tige 12, qui forme le conducteur et qui doit traverser ledit passage, et que l'invention n'est pas limitée aux dimensions et proportions indiquées malgré que celles-ci se soient montrées appropriées et satisfaisantes en pratique pour procurer l'isolement voulu ainsi que la résistance et l'efficacité nécessaires du joint pour une grande variété d'appareils électriques.
En un point compris entre ses extrémités et, de préférence, à peu près au milieu entre celles-ci, on ménage une encoche ou gorge annulaire 13, ou analogue, dans la paroi du passage, avant la cuisson dudit corps, et cette encoche ou gorge peut être formée à l'aide d'un mandrin dont l'extrémité interne porte un outil coupant ou fagonneur qui peut avancer et reculer dans le sens radial. Cet outil est engagé dans le passage et, après que sa rotation relative pour former l'encoche ou gorge annulaire ou analogue a eu lieu, on fait reculer l'outil et on dégage le mandrin axialement hors du passage.
La dimension radiale de l'encoche ou de la gorge peut être comprise entre 0,7 et 0,1 du diamètre du passage et sa longueur peut être comprise entre un douzième et la moitié de celle du passage.
La dimension radiale de l'encoche annulaire, comme montré plus spécialement sur la Figo 2, est plus grande à une extrémité qu'à l'autre et il est bien entendu que la zone préférée, spécifiée plus haut pour la dimension radiale de ladite encoche ou gorge, se réfère à la dimension radiale moyenne de celle-ci.
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La Fig. 4 montre un outil en plusieurs pièces pour former l'encoche ou gorge,cet outil comprenant une douille cylindrique 21, avec un alésage excentré, qui est calée dans un porte-outil rotatif 22.
Une queue 23 est engagée dans l'alésage de la douille 21 et son extrémité externe porte un outil coupant 24 qui peut faire partie intégrante de la queue et qui peut avoir la forme d'une lameo La queue peut tourner par rapport à la douille suivant un angle de 1800 ou à peu près, pour écarter la lame coupante depuis sa position active, montrée sur la figo 4 pour laquelle l'arête coupante 25 fait saillie latéralement sur la douille jusqu'à une position inactive pour laquelle l'arête tranchante se trouve dans les limites latérales de la douille, cette dernière position étant celle suivant laquelle l'outil peut être introduit dans le corps en céramique et dégagé hors de celui-cio
La formation de l'encoche ou gorge a lieu en faisait tourner l'ensemble formé par la queue,
la lame et la douille quand la lame occupe sa position activeo
Le corps isolateur peut ensuite être cuit de la manière connue et sa face externe peut être émaillée,si nécessaire.
Si on le désire,la face interne du passage,y compris celle formée par l'encoche ou gorge, peut également être émailléeo
L'opération suivante consiste à introduire dans l'encoche un produit composé, propre à assurer l'étanchéité, dont le constituant principal est du verre ou une matière vitreuse analogue.
Ce constituant peut avoir une forme pulvérulente ou granuleuse et l'ensemble est rendu plastique ou pliable par mélange avec un liant approprié, tel que la celluloseo
Ce produit composé est, de préférence, introduit de lamanière montrée schématiquement sur la figo 3 en bouchant une extrémité du passage par un bouchon ou plongeur 14 qui s'étend jusqu'à l'extrémité adjacente de l'encoche ou gorge et en introduisant, par l'extrémité opposée du passage, la tuyère ou l'ajutage de sortie 15 d'un outil injecteur, cette tuyère ou cet ajutage s'étendant jusqu'à l'autre extrémité de ladite encoche ou gorge afin que celle-ci puisse être remplie avec la composition.
L'extrémité libre de la tuyère ou de l'ajutage peut avoir une forme tabulaire et peut être introduite suffisamment loin dans le corps de l'isolateur pour qu'elle se trouve dans ladite encoche ou gorge, la composition étant ensuite expulsée latéralement par des trous 16 de manière telle qu'elle remplisse seulement l'encoche ou gorge annulaire et non pas la partie du passage destinée à être occupée par la tige ou le fil conducteur.
Quand la tuyère ou l'ajutage 15 a été retiré ainsi que le bouchon ou plongeur 14, la tige ou le fil conducteur est introduit dans le passage de manière telle qu'il dépasse aux deux extrémités de celui-ci pour pouvoir être connecté à un circuit électrique pour lequel il doit être utilisé. L'ensemble est ensuite chauffé jusqu'à une température telle que le verre ou tout autre constituant vitreux devienne liquide et établisse, après resolidification, une union vitrifiée, comme visible en 17, avec la tige ou le fil conducteur et avec la face interne du passageo
Avant ou après cette opération, une ou les deux extrémités du conducteur peuvent être déformées pour former des bornes aplaties 18, qui peuvent être plus larges que le passage.
La partie principale du verre ou autre matière vitreuse reste dans l'encoche mais une certaine quantité de verre s'infiltre le long du passage vers les extrémités de celui-ci pour remplir les espaces vides ou les interstices existant entre le conducteur et ces parties du passage, ce qui résulte inévitablement du fait que l'on doit prévoir un jeu suffisant pour permettre une introduction aisée du conducteur dans son logement.
Le conducteur 12 peut être constitué en un alliage d'acier au
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nickel et cobalt,tel que celui vendu sous les marques de fabrique "Nico- sel" ou "Nilo K".
La face externe du corps isolateur peut comporter une portée
19, qui est conique dans le sens longitudinal et sur laquelle on engage, d'une manière étanche, une douille 20 avec un rebord périphérique,qui est constituée de préférence en un métal que l'on peut souder au bord périphé- rique d'un trou ménagé dans la paroi d'une boîte métallique, ou qui est re- vêtue d'un tel métal.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé de fabrication d'un organe conducteur isolé, carac- térisé en ce qu'on ménage une encoche périphérique dans la paroi du passage qui traverse l'isolateur avant la cuisson de celui-ci, en ce qu'on intro- duit, quand l'isolateur a été cuit, du verre ou toute autre matière vitreu- se appropriée, dans un état déformable, dans l'encoche, en ce qu'on met le conducteur en place dans le passage et en ce qu'on soumet l'ensemble à une chaleur suffisante pour que le verre ou toute autre matière devienne liquide afin qu'il puisse établir, lors de sa resolidification, une union étanche aux fluides, entre le conducteur et la paroi du passage.