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"Proc6dé pour la réalisation d'un raccord électrique entre charbon et métal. "
L'invention est relative à un procédé qui permet d'obtenir un raccord électrique entre charbon et métal.
On connaît un raccord mécanique entre le charbon et le métal et qui est obtenu par le rivetage, le foulage ou l'emboutissage dans le charbon de pièces métalliques auxquelles sont fixés les conducteurs électriques, soit directement, soit ultérieurement par soudure. Toute- fois, généralement les raccords connus par rivets, foulage ou embou- tissage sont très compliqués et leur utilisation est très coûteuse
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lorsqu'il s'agit de lamelles*en charbon ou de commutateurs en charbon, et ce, en raison des petites dimensions nécessaires et du travail com- plique qui en découle.
On connaît en outre un raccord obtenu par un soudage effectué sur des couches métalliques appliquées à la vapeur ou par précipita- tion chimique sur le charbon. Cependant, suivant les expériences acqui- ses, dans la plupart des cas les raccords de ce type ne sont pas suffi- samment stables. En outre, les couches, obtenues par évaporation ca- thodique, sont très spongieuses et présentent une teneur élevée en oxydes, tandis que les couches qui peuvent être réalisées sous un vide élève, exigent un appareillage coûteux. De même, on a pu constater que tous les types de charbon ne sont pas appropriés à être soumis à un traitement à la vapeur sous vide. Le soudage n'est généralement utilise que pour améliorer le raccord par rivets ou foulage.
En outre, on connaît un raccord par le soudage de laques ou d' adhésifs à conductibilit6 électrique, appliqués sur le charbon, ou le raccord direct du conducteur électrique au moyen d'un adhésif à con- dudibilité électrique. Toutefois, l'utilisation de ce procédé n'est pas avantageuse lorsqu'il s'agit d'une fabrication en série, étant donne qu'en raison du processus de solidification de la laque ou de l'adhésif et de leur état de viscosité, il est impossible de garantir une manipulation simple en technologie. En outre, ces laques ou adhé- sifs présentent généralement des résistances de transition trop éle- vées, de manière que la chute de tension est trop importante au point de contact et/ou provoque des échauffements locaux trop élevés.
L'invention vise à procurer un procédé qui permet d'éliminer les désavantages des procédés connus et d'obtenir un raccord simple, sur et peu coûteux entre charbon et métal.
En outre, l'invention vise à procurer un procédé qui permet d' @ obtenir un raccord électrique, peu compliqué, à faible résistance de @ transition, tout en obtenant une adhérence suffisante entre charbon et métal, de manière à pouvoir être utilisé dune façon avantageuse.
Conformément à l'invention, ces buts sont atteints du fait que le procédé est utilisé de manière que sur le charbon, est appliquée par des jets, formés par des jets de plasma, une couche de métal, par exem-
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ple de cuivre, sous la forme d'une vapeur métallique ionisée, ongen- @ drée dans un arc électrique en canal, et ce, au moyen d'une tuyère, par exemple une électrode annulaire d'un générateur de jets de plasma, afin de réaliser un raccord électrique entre charbon et métal dans des conditions atmosphériques normales,
De manière connue, lorsqu'il s'agit do générateur% de jets de plasma, les électrodes métalliques sont évaporées dans un arc électri- que-qui est fermé sous la forme d'un canal jusqu'1 un point de sortie,
tandis que la vapeur de métal est projetée en jets d'une ouverture de sortie, et ce, sous une pression et à une vitesse élevées, L'ouverture de sortie peut être formée avantageusement par une électrode annulaire de l'arc électrique.
Le gaz ionisé, sortant de la tuyère de la cham- bre de l'arc électrique, est dénomme "plasma", Un raison de la tempé- rature élevée du jet de plasma, les molécules du métal sont fraction- nés en atomes charges, de manière que le jet de plasma puisse être guidé et réglé par de? champs magnétiques, Plus particulièrement, le jet de plasma peut être très fortement concentre, de manière qu'il puisse également être utilisé pour le traitement de très petites sur- faces .
Un raison de la répartition particulièrement fine du m@tal atomi- sé sur la surface du charbon soumis au jet et en raison de la %truc- turc poreuse du charbon, ce revêtement métallique adhère parfaitement, de manière que, par exemple lorsqu'il s'agit dr commutatours, l'adhé- rence soit suffisamment élevée, suivant les forces centrifuges qui se présentent,
Lorsqu'il s'agit de très petites surfaces, par exemple de commu- tateurs, il est avantageux que la dispersion du jet de plasma soit limitée par un gabarit, de manière que les surfaces qui ne doivent pas être revêtue*; soient receuvers. Ceci permet également d'empê- ' chor l'échauffement des autres surfaces.
Lorsqu'il s'agit, par exemple de commutateurs en charbon, le traitement aux jets peut être effectua par un mouvement commande auto- matiquement suivant une cadencé et en utilisant un gabarit, de maniè- re que seule la partie envisagée de la surface de la lamolle en cher- Loti soit soumise aux jets. de ce fait, la lui-telle voisine n'est pas
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traitée et les lamelles, disposées côte à cote, restent électriquement isolées. En outre, par exemple pour des commutateurs en cuivre, les lamelles peuvent être fendues avant l'application de la couche métal- lique, et ce, afin de mieux pouvoir fixer le conducteur électrique.
Les couches métalliques, par exemple on.cuivre, appliquées par jets sur le charbon, permettent ultérieurement un soudage, par exem- ple au moyen d'une soudure à l'étain. De ce fait, les conducteurs électriques peuvent être relies au charbon mécaniquement et de manière à conduire l'électricité.
Lors d'une disposition appropriée de la surface du charbon, du gabarit et de la tuyère du générateur des jets de plasma, ou bien lors d'un traitement aux jets à faible intensité, le procédé conforme à l'invention permet d'obtenir un raccord direct entre un conducteur électrique, par exemple les différents raccords de l'enroulement d'un rotor, et les différentes lamelles en charbon, Dans ce cas, les con- dU;tours électriques relier au charbon et constitues, de préférence, par du cuivre, sont directement placés sur la surface du charbon et sont relies directement, par voie mécanique et de manière à conduire l'électricité, au revêtement métallique obtenu au moyen du générateur de jets de plasma.
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"Process for making an electrical connection between coal and metal."
The invention relates to a method which makes it possible to obtain an electrical connection between carbon and metal.
A mechanical connection is known between the carbon and the metal and which is obtained by riveting, pressing or stamping in the carbon metal parts to which the electrical conductors are attached, either directly or subsequently by welding. However, generally the connections known by rivets, crushing or stamping are very complicated and their use is very expensive.
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when it comes to carbon blades * or carbon switches, due to the small dimensions required and the complicated work that results.
A connection is also known which is obtained by welding carried out on metal layers applied with steam or by chemical precipitation on carbon. However, according to the experience gained, in most cases fittings of this type are not sufficiently stable. In addition, the layers, obtained by cathodic evaporation, are very spongy and have a high oxide content, while the layers which can be produced under a high vacuum require expensive equipment. Likewise, it has been found that not all types of coal are suitable to be subjected to vacuum steam treatment. Welding is generally only used to improve the connection by rivets or crushing.
Further, a connection is known by soldering lacquers or electrically conductive adhesives, applied to the carbon, or direct connection of the electrical conductor by means of an electrically conductive adhesive. However, the use of this process is not advantageous when it comes to mass production, since due to the solidification process of the lacquer or the adhesive and their viscosity state , it is impossible to guarantee simple handling in technology. In addition, these lacquers or adhesives generally exhibit excessively high transition resistances, so that the voltage drop is too great at the point of contact and / or causes excessive local heating.
The invention aims to provide a method which makes it possible to eliminate the disadvantages of the known methods and to obtain a simple, safe and inexpensive connection between carbon and metal.
Further, the invention aims to provide a method which enables an uncomplicated, low transition resistance electrical connection to be obtained, while obtaining sufficient adhesion between carbon and metal, so that it can be used in a suitable manner. advantageous.
In accordance with the invention, these objects are achieved by the fact that the process is used in such a way that on the carbon, is applied by jets, formed by plasma jets, a layer of metal, for example.
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full of copper, in the form of an ionized metal vapor, formed in an electric arc channel, and this, by means of a nozzle, for example an annular electrode of a generator of plasma jets, in order to to make an electrical connection between coal and metal under normal atmospheric conditions,
As is known, in the case of a generator of plasma jets, the metal electrodes are evaporated in an electric arc which is closed in the form of a channel up to an exit point,
while the metal vapor is projected in jets from an outlet opening under high pressure and at a high velocity, the outlet opening can advantageously be formed by an annular electrode of the electric arc.
The ionized gas, leaving the nozzle of the electric arc chamber, is called "plasma". Due to the high temperature of the plasma jet, the molecules of the metal are split into charged atoms, so that the plasma jet can be guided and regulated by? magnetic fields. More particularly, the plasma jet can be very highly concentrated, so that it can also be used for the treatment of very small surfaces.
Due to the particularly fine distribution of the atomized metal on the surface of the carbon subjected to the jet and due to the porous turbulence of the carbon, this metallic coating adheres perfectly, so that, for example, when It is a case of commutatours, the adhesion is sufficiently high, depending on the centrifugal forces which arise,
In the case of very small surfaces, for example switches, it is advantageous if the dispersion of the plasma jet is limited by a template, so that the surfaces which do not have to be coated *; are collected. This also helps to prevent the heating of other surfaces.
In the case of, for example, carbon switches, the jet treatment can be effected by an automatically controlled movement according to a rhythm and by using a template, so that only the part envisaged of the surface of the jet. the lamolle en cher- Loti is subjected to the jets. therefore, the neighbor itself is not
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treated and the slats, placed side by side, remain electrically isolated. In addition, for example for copper switches, the strips can be split before the application of the metal layer, in order to be able to better fix the electrical conductor.
The metallic layers, for example copper, applied by jets on the carbon, allow subsequent welding, for example by means of tin soldering. Because of this, the electrical conductors can be connected to coal mechanically and in such a way as to conduct electricity.
When the surface of the carbon, the template and the nozzle of the generator of the plasma jets are properly arranged, or else during a treatment with low intensity jets, the method according to the invention makes it possible to obtain a direct connection between an electrical conductor, for example the various connections of the winding of a rotor, and the various carbon lamellae, In this case, the condU; electrical towers connected to carbon and preferably constituted by copper, are placed directly on the surface of the coal and are connected directly, mechanically and so as to conduct electricity, to the metallic coating obtained by means of the plasma jet generator.