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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.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The invention relates to capacitors intended for use in electric circuits and more particularly to electric capacitors suitable for use with the ignition devices of internal combustion engines.
The invention comprises a capacitor comprising an arrangement suitable for ensuring electrical contact by hooking the electrodes of the capacitor with the terminals of the latter and which permanently maintains, without loosening, the elements of the entire capacitor according to the relation closed and intimate to effectively prevent moisture penetration.
The invention relates to a device and a method for causing the marginal parts of the windings or sheets forming the electrodes of a capacitor to come into invariable mechanical and electrical contact with conductive elements carrying sharp-edged perforations for bonding between. they positively, at several points, the electrodes of the capacitor to the terminals of the capacitor circuit.
The invention relates to a method of constructing a capacitor comprising elastic elements in association with perforated connection members, arranged in such a way that all the portions of the armature of the capacitor which protrude beyond the aforementioned perforations are deployed or folded down by the deflection of the elastic elements, to achieve a connection by hooking at numerous points between the body of the capacitor and the terminals of the latter, at the same time constituting, thanks to the reaction forces of the deflected elastic members, a tight assembly moisture and airtight.
The invention comprises a capacitor assembly comprising elastic members in association with current conducting members, perforated to allow the passage of parts of the electrode of the capacitor to make a connection at multiple points, the efficiency of these connections in multiple points being further increased when the elastic members are deflected or pressurized not only because the elastic members are forced to deploy or mushroom-shaped push back the protruding parts to form a hooked connection at several points, but also because the restoring force of the elastic members acts to keep the cover and the housing of the capacitor in a tight assembly at all times, making a hermetically sealed capacitor at all times.
In tubular-type capacitors, after the strips of the thin sheet forming the capacitor or the like, and after the insulating windings disposed between them are wound so as to provide the desired capacity, the whole is then usually impregnated with paraffin. resulting in improving the dielectric properties of the insulating windings and preventing the penetration of moisture. It has been found that due to the presence of paraffin, the electrical connection between the sheets of the capacitor and the terminals of the capacitor has not always been very efficient, and that the capacitors produced by this means have an electrical resistance and a comparatively high inductance.
In addition, the kinds of connections described have a tendency to loosen under harsh service conditions. The present invention overcomes these difficulties and successfully overcome the drawbacks mentioned, by making it possible to produce a capacitor assembly in which a connection is obtained by hooking in several points, using connection members having perforations or openings at Sharp edges, properly directed to effectively scrape the paraffin and to allow passage through the openings of the parts of the capacitor frame from which the paraffin has been effectively removed.
In accordance with the summary description above, and which is
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relating to the general nature and substance of the invention, the main object of the invention is a moisture proof and airtight capacitor, capable of withstanding 3 heavy duty regimes, exhibiting electrical resistance and a very low inductance, by permanently maintaining the various parts of the housing in close relation, by keeping the cover and the various parts of the housing elastically under pressure, and by making an electrical connection by hooking at several points between the body of the capacitor and the terminals of it.
The subject of the invention is also: a current conductor member having perforations or openings made with live frets suitably directed to ensure very effective metal-to-metal contact at several points located between the electrodes of the capacitor and the terminals which form the terminals. circuit connections; - a capacitor whose body is held securely under pressure in a housing assembly in which the cover and the housing body are resiliently clamped against each other to form a hermetically sealed housing, and at the same time to ensure contact electrical safe at several points between the capacitor electrodes and the outer terminals;
- a fixed capacitor capacitor characterized by a high degree of mechanical and electrical stability, having a maximum surface for its terminals and connections, with a view to effectively reducing the passage resistance for high frequency electric currents, this capacitor being able to be manufactured at very low costs, and with great ease of adaptation for mass production;
- a perforated material, electrically conductive, to establish contact with the electrodes of the capacitor at several points, ensuring by metal-to-metal attachment a considerable surface communication, thanks to which the electrical resistance between the electrodes and the terminals of the capacitor is reduced to a minimum value, these same elements being maintained at all times in a positive and solid manner in electrical contact;
- a capacitor comprising sheets of material for armature alternating with dielectric elements, and conductive elements having perforations and having sharp edges for connecting one of the sheets with the housing used as a circuit terminal, and another sheet with a terminal of conductor which scrapes the impregnating paraffin from the portions of sheets which extend or extend into the openings of the conductive members.
Other objects and advantages of the present invention relating to the arrangement, action and operation of the mentioned elements of the assembly, various details of construction, the combination of elements, and cost savings. manufacture will emerge for those skilled in the art from the following description which is given with reference to the appended drawing, in which: - Figure 1 shows in side elevation with cutouts and partial sections an electric capacitor constituting an embodiment of invention; - Figure 2 is a sectional elevation of the elements of the capacitor before their assembly; - Figure 3 is a perspective view of a preferred embodiment of the connection member carrying openings or perforations.
- Figure 4 is a partial sectional view, on a larger scale
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scale, representing the mounting of the capacitor in the vicinity of the cover; FIG. 5 is a perspective view of a terminal for connection to a conductor; - Figure 6 is a partial sectional view on a larger scale showing the hooking connection between the electrode of the capacitor and the connecting members of the openings according to the invention.
The invention can be applied to all types of electrical capacitors and, for practical application of its general means, the invention is shown in the appended drawing ¯coma being implemented in the case of a tubular winding capacitor, type particularly suitable for ignition devices of internal combustion engines. However, it should be understood that the invention is not limited to the particular form shown, and that it is intended to use it in all cases where it can be considered that there is utility in the make.
Referring to the drawing, 10 indicates the closed casing or casing of the capacitor, which casing takes the form of a jar-like member with a planar section or a metal end wall 12 with a flat bottom. The housing 10 is preferably made of a suitable conductive material such as bronze, aluminum, etc ... and it carries, fixed by soldering or by any other suitable similar fastening means, a mounting bracket 13 which, in the The embodiment shown constitutes one of the capacitor's circuit terminals or a connection point.
The housing 10 is dimensioned to fit the body of the capacitor 15 having two sheets or electrodes of armature material 16 and 17, separated by suitable dielectric spacers or insulators 18, shown as wound on a mandrel to form a tubular capacitor body of predetermined capacity and desired dimensions. However, the capacitor could take the form of folded or folded sheets, in accordance with well known customary practice.
The electrodes 16 and 17, comprising a suitable number of insulating elements or dielectric spacers 18, are wound to achieve the desired fixed capacitance, in a slightly offset arrangement such that the sheet of the armature of the capacitor or electrode 16 is disposed laterally by relative to the axis, so as to produce an exposed edge or bare margin 22, while the electrode 17 is offset in the opposite direction to produce the exposed edge of the sheet or bare margin 23, as FIGS. 2 and 4 represent it in particular.
The invention also includes the use of a capacitor, the electrodes or armatures of which are made of a metallized dielectric material, preferably in the form of conductive bands or ribbons separated by the dielectric means offset so as to achieve edges. exposed reinforcement or marginal conductive parts.
The body 15 of the capacitor is impregnated with a suitable dielectric, preferably paraffin, before its introduction into the container 10 open at its end, and a member of an insulating material 24 is wound around the outer surface of the body of the capacitor. , by forming a suitable insulating layer between the body of the capacitor 15 and the case 10 which surrounds it. Before the introduction of the body of the condenser 15 with its insulating member 24 in the housing 10. the connection elements according to the invention, shown in FIG. 3, are arranged in the housing in the vicinity of the metal end wall 12, to serve as an electrical connection 25 between the electrode 16 of the capacitor and the metal housing 10 which forms one of the terminal elements of the capacitor circuit.
The preferred connection elements, according to the invention, are
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shown in Figures 3 and 5 respectively in the form of a circular flat plate 25 and a member 30 in the form of a disc, made of a suitable conductive material, and each having several perforations or openings designated respectively by 26 and 31. Connectors 25 and 30 can be made of sheet steel with a cadmium coating to increase their electrical conductivity, as well as to remove the possibility of oxidation prior to final assembly.
We have in order to create the perforations or openings 26 and 31 with surfaces with sharp edges, or projecting rough edges 27 and 32 extending outwards from the main body either on its two faces, or only on the surface situated opposite. edges of the capacitor electrodes. The protruding edges 27 or 32 may take the form of surface burrs or thin ridges left by a tool or an awl in the cut or pergage of the conductive sheet.
The use of connection elements 25 and 30 carrying openings or perforations 26 and 31, made with sharp-edged surfaces or rough edges 27 and 32 suitably directed towards the capacitor, gives the assurance that practically all the impregnation products or paraffin are practically removed (or scraped off) from the portions of the edges of the electrode which sink into the openings, thereby effectively providing a metal-to-metal bond between the connectors 25 and 30 and the capacitor electrodes or the stripped edges 22 and 23 of the capacitor.
It should be understood that the configuration of the openings or perforations 26 and 31 may vary within wide limits of size and shape, as long as the dimensions and configuration of the openings provide a satisfactory open area sufficient to allow the indentation or passage of the ends. marginal or stripped sections of each of the capacitor electrodes.
The configuration and dimensions of the openings, as well as the position of the cutting surfaces or protruding edges are established in such a way that, when the body 15 of the capacitor is assembled in the housing 10, the connection members according to the invention, such as that they are made in the connectors 25 and 30, establish an electrical connection at several points of contact with the marginal sections 22 and 23 of the electrodes and with the terminals of the capacitor, through which connections to an external circuit can be made
In Figure 3 of the drawing, an shows the connector used to provide electrical communication between the marginal section 22 of the electrode 16 of the capacitor and the end metal wall 12 of the housing 10,
through which a connection can be established with the external circuit. As can be seen in the figure, the connector is made in the form of a circular plate 25 with a cadmium coating carrying several comparatively narrow rectangular openings 26, arranged radially forming angles of 60 and some of which extend from one side to the other. part close to the center of the plateau towards its periphery.
Two of the openings 26 join together forming a transverse opening 28 of rectangular shape which occupies the central portion of the connector plate and which is of a length slightly smaller than the diameter of the connector plate The openings 26, as well as the composite opening 28 are limited by the sharp edges or rough ridges 27 protruding from the main body of the tray 25 to form the impregnation or paraffin remover according to the invention.
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After the connector 25 is placed in position at the bottom of the box 10, and the body of the capacitor 15 with the surrounding tubular liner 24 are inserted inside, the open end of the box 10 is effectively closed and sealed by the non-conductive member of the isolated terminal of the circuit or output connector of the capacitor, which constitutes the unitary sub-assembly 35.
The organ no. conductor of the output connector comprises a relatively rigid element 36 of insulating material covered by an element
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rubber-like, forming an outer deformable liner, or resilient layer 37. The member 36 with the resilient layer of equal length 37 is sized to closely fit the open end of the housing 10 and. an effective closure thereof as well as an insulating support for the connector 30 according to the invention which is an element of the unitary sub-assembly 35.
The connector of the invention uses to establish an electrical connection with the marginal poction or exposed sheet 23, of the electrode 17 preferably in the form of a circular disc of steel sheet coated with cadmium 30, having a planar peripheral section with a central recessed portion 380
Peripheral section 34 of connector 30 is formed with a plurality of spaced perforations or openings 31 bounded by sharp ridges or flanges 32 projecting from their front surface 39, forming the means for removing the impregnation product or paraffin. , in accordance with the invention.
As shown in particular in Figure 5, the connector 30 has six evenly spaced cylindrical perforations 31, each sized to provide a satisfactory open area for penetration of a portion of the marginal end 23 of the electrode 17 of the capacitor. , and the perforations are made with sharp flanges 32 located opposite the capacitor to remove the impregnation product or paraffin from the portions which pass through the opening 31. The hollow portion 38 has an opening and is shaped to receive the impregnation. head of the fastener or rivet 40 so that this rivet does not protrude beyond its planar section 34.
At the rear of the connector 30, and in direct contact with the recessed portion 38, is a member open at its center, spring-like or flexible, made of an elastic or resilient material, which can take the load. in the form of a split elastic washer 41, carrying radial slots forming several wide extension fingers or flexible teeth 42. These teeth are supported on the inner face of the insulating element 36, leaving a free annular space 43 with the rear face of the flat peripheral section 34 of the connector.
The insulating member 36 with its resilient layer 37 is shaped with a central opening sized to form a tight or press-fit connection with the shank of the rivet 40o The resilient layer 37 is tightly compressed by the end section 45 of the terminal or ribbon-shaped connector 46 by means of a retaining washer 47 which is strongly tightened by pushing back or crushing the end of the rivet, as seen in particular at 48.
The tight contact established between the different parts of the unitary sub-assembly by the rivet 40 is particularly improved by the compression of the resilient layer 37 in the vicinity of its opening, determining by its twisting a close adhesion contact between the rivet and the opening of the insulating support, thereby providing an effective closure which practically prevents the penetration or transmission of moisture so that a watertight and moisture-tight seal is obtained between these parts.
The closing and sealing of the open end of the casing 10, when the body of the capacitor 15 with its gasket 24 and its connector 25 is housed therein, are carried out by inserting the partial sub-assembly 35 of the output conductor, and by continuously maintaining the elements clamped against each other by a compressive force of predetermined value to establish the bending of the closure member 36, as well as the bending of the elastic tips 42 of the elastic member 41 towards the connector 30. To facilitate this introduction, the housing 10 is preferably flared at its open end, as can be seen in particular at 50.
After that the sub-assembly 35 is pushed beyond. of the flared section 50, the compression force of va-
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their predetermined, and while the elements of the capacitor assembly housed in the housing 10 are clamped against each other and maintained under this compressive force, the end of the housing is folded or crimped internally, as seen in 52 in figure 4.
The application of the predetermined force to the elements shown in Figure 2 when they are in assembly relation in the housing, determines the projection and the protrusion of portions of the marginal end 22 of the capacitor in the openings 26 and 28 of connector 25, both protrude and pass in gap 43 of portions of marginal section 23 of capacitor through openings 31 of connector 30.
In addition, by the application of this compressive force, the sharp surfaces or projecting ridges 27 and 32 which respectively form the limits of the openings 26 and 31 of the connectors 25 and 30, provide the assurance that substantially all of the product of impregnation or paraffin 53 is effectively removed or scraped off the protruding portions of the electrodes, thereby ensuring direct metallic contact at several points between the connectors 25 and 30 with the corresponding marginal sections 22 and 23 of the electrodes 16 and 17 of the capacitor.
Thanks to this arrangement, the marginal sections of the electrodes or the edges of the sheets which do not protrude through the respective openings of the connectors according to the invention are effectively folded down at both ends of the body of the capacitor to effectively produce a non-winding. inductive capacitor electrodes
The operation of folding the end of the casing 10 to form the flange 52 while a predetermined force is applied to the entire capacitor provides means provided only by the casing to hold the closure in place and to permanently retain, under an established compression pressure, all the elements housed between the bottom wall 12 and the rim 52, after the elimination of this predetermined force.
The value of the established compression pressure is slightly changed when the predetermined pressure is removed, which is due to the indentation or deformation of the rubber liner 37 by the reaction force of the elastic member 41 pushing back it. 'closure member 36 against the rim or flange 52. The reaction force exerted by the folding of the closure 36 and the deflection of the split elastic member 41, when the elements of the capacitor are in the assembled state, continuously maintains positive contacting of connectors 25 and 30 with the corresponding marginal sections 22 and 23 of the capacitor electrodes, as well as of connector 25 with the bottom wall 12 of housing 10.
This action positively ensures that each of the terminals 13 and 46 of the capacitor circuit will be permanently maintained in direct electrical connection with the respective electrodes of the capacitor, with automatic compensation for changes in dimensions due to variations in temperature and manufacturing tolerances.
The absorption or reaction force exerted by the twisting of the cover 36 and by the bending of the elastic member 41 also acts to strongly push the elastic lining 37 against the retaining collar 52, causing its indentation or its deformation, and thus ensuring a very effective closure opposing the penetration of moisture between the rubber gasket 37 and therefore the cover 36, and the retaining flange 52 of the housing 10.
The elastic element or split washer 41 fulfills the dual function of ensuring permanent electrical contact between the terminals of the external circuit and the coils of the capacitor, and also exerts a permanent closing pressure between the terminal. Cap 36 and Capacitor Housing 10 This dual function is effectively performed, regardless of manufacturing tolerances and dimensional changes due to temperature variations.
The predetermined value of the compressive force used in the sealing of the capacitor must correlate with the characteristics
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ticks and the dimensions of the elements 36 and 41, so that this value determines the bending of the non-conductive element 36 towards the connector 30, and realizes the deflection of the tips 42 of the flexible member 41 to expand in the form of a fungus the protruding ends 54 of the marginal section 23 of the electrode.
Thus, in putting the invention into practice, the arrangement described should provide means for determining the removal of the impregnation product 53, as well as for the expansion of the protruding portions of the electrode, as seen in FIG. 6, by establishing an electrical and mechanical connection by hooking between the connector 30 and the electrode 17, a connection in which the contacting surface in direct contact is, moreover, increased by the pressure without release ensured.
In the embodiment shown of the invention, the output connector takes the form of a single conductor 46 in the form of a ribbon made of a conductive material, preferably copper. The Applicant has observed and verified by tests that by the The use of a single connector with a large surface area, preferably in the form of a ribbon, a noticeable reduction in the effective resistance and inductance of the capacitor is ensured, which is a very important factor for the use in the devices of control. ignition for high speed engines.
The use of the single surface charge conductor in combination with the projection of parts of the electrodes through the perforations of the connectors 25 and 30, combined with the energetic and intimate contacting of the forced parts of the electrodes with the unperforated sections of the connectors, as well as the mushroom-shaped expansion action obtained by the flexible tips 42, reliably provide and maintain positive electrical and mechanical contact at a large number of points between the electrodes and the terminals of the circuit. Thus, by virtue of the arrangement of the present invention, the total electrical resistance, as well as the impedance of the entire capacitor is reduced to a minimum, and the values of this minimum are maintained under the most operating conditions. harder.
We must particularly highlight the fact that, thanks to the arrangement of the constituent parts of the capacitor according to the invention, as described above, all the electrical connections are maintained continuously and are established in a positive manner, without the use of trained labor, special equipment, or time consuming operations which are presently required when using solder connections. Thus, by the present invention, the cost of producing a capacitor is significantly reduced and this capacitor can be manufactured by the automatic mass production methods.
Of course, the invention is not strictly limited to the particularities mentioned in the present description, but may include variants relating to technical details of the processes used, without departing from its scope.
CLAIMS.
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